Prevenção de Empenamento de PCB: Causas, Sintomas e Melhores Práticas

28 Fev 2022

À medida que a demanda por dispositivos eletrônicos miniaturizados aumentou, a necessidade de placas de circuito impresso (PCBs) finas com componentes pequenos também cresceu. Hoje, PCBs tornaram-se excepcionalmente compactos e podem ser feitos sob medida em configurações variadas baseadas no requisito das aplicações. No entanto, placas de tamanho compacto com vários componentes e circuitaria podem levar a mudanças estruturais ou baseadas em curvatura, superaquecimento e assim por diante. Estas mudanças em curvatura, torções e dobras resultam de empenamento de PCB (warpage) que pode ocorrer devido a estresse térmico, processo de fabricação de placa de circuito inadequado, fatores químicos e outros. Se não tratado corretamente, pode afetar a qualidade da impressão de pasta, a formação de juntas de solda e muito mais. Portanto, este empenamento deve ser prevenido para que PCBs funcionem normalmente e tenham uma boa vida operacional. Você gostaria de saber algumas medidas preventivas para o empenamento da placa de circuito? Se soa sim, leia este post para entender o empenamento de montagem de PCB e sua prevenção em detalhes.

Entendendo o Empenamento de Montagem de PCB

Empenamento na montagem de PCB é definido como a mudança não intencional na geometria da placa de circuito. Basicamente, o PCB deve ser precisamente plano para a colocação precisa de componentes SMT. Isso se aplica para placas flex também. A máquina pick-and-place deve liberar todos os componentes na altura requerida acima da placa de circuito. Se a placa tem forma alterada ou empenamento, a máquina experimenta dificuldades em manter altura exata ao liberar e colocar os componentes na placa. Isso pode resultar em baixo rendimento e retrabalho adicional durante a montagem. Portanto, controlar a planaridade da placa de circuito é essencial para prevenir empenamento na montagem de PCB.

Empenamento em Montagem de PCB: Causas e Impactos Discutidos

Empenamento pode ser causado devido a várias razões, e estresse é uma delas. Substratos de PCB experimentam contração e expansão frequentes durante o processo de produção. Isso é parcialmente devido aos processos de aquecimento e resfriamento envolvidos. No entanto, a diferença entre a expansão dos substratos e a do filme de cobre é significativa. Isso pode causar contração e expansão desigual entre os dois, levando as placas a empenar. Isso pode acontecer até mesmo em temperatura ambiente sem processo térmico. Os seguintes são alguns fatores comuns que influenciam empenamento nas placas de circuito impresso:

• Flutuações de temperatura operacional
• Equilíbrio entre o padrão do condutor e a área do circuito
• Simetria no empilhamento da placa
• Armazenamento e transporte inadequados de PCBs montados

Antes de entrar nas possíveis soluções, também é importante entender os impactos do empenamento na montagem de placa de circuito. A seguinte seção descreve isso em detalhes.

Alguns componentes da placa de circuito ficam mais próximos do stencil, enquanto outros estão mais distantes no caso de PCBs empenados. Portanto, a pasta de solda pode ser depositada mais nas partes próximas que nas distantes. Devido a este depósito desigual de pasta de solda, muitos problemas surgem. Isso pode incluir pontes de solda, juntas abertas, juntas head-and-pillow e juntas esticadas.

Possíveis Soluções para Empenamento em Montagem de PCB

Existem muitas soluções que podem prevenir empenamento em montagem de PCB. Aqui estão algumas delas.

• Uma das melhores maneiras de evitar empenamento em montagem de PCB é balancear quantidades de cobre em todas as camadas da placa de circuito. Isso reduz o descompasso da expansão térmica em temperatura ambiente e quando ela sobe.

• Em seguida, cuidado extra deve ser tomado ao usar substratos através das camadas do PCB. É sempre uma boa prática usar um substrato do mesmo material e espessura nas camadas inferior e superior.

• A diferença de temperatura entre o pallet e a placa de circuito deve ser mínima.

• Balancear densidade de cobre durante painelização também ajuda a minimizar empenamento na montagem de PCB.

Todos os ponteiros mencionados acima garantem que o empenamento de PCB seja mínimo ou aceitável. Se você está procurando montar placas de circuito impresso (PCBs) para sua aplicação industrial, certifique-se de abordar um fabricante de PCB confiável e altamente experiente que entenda e supere questões que podem causar empenamento de PCB. Com vastos anos de presença no mercado, a Creative Hi-Tech se especializa em projetar e fabricar montagens de PCB personalizadas para seus clientes. Eles cumprem com materiais e componentes de qualidade superior para PCBs e cumprem com padrões da indústria.

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