Causes and prevention methods of PCB board bending

在SMT工艺中，大部分电路板在通过回流焊时容易发生弯曲和翘曲。严重时甚至会造成元器件空焊、竖立墓碑等缺陷。如何克服它们？
说实话，每块板子弯曲和板子翘曲的原因可能不同，但归根结底应该归结于板子所承受的应力大于板子材料所能承受的应力。当抗应力不均匀或板上各部位的抗力不均匀时，就会出现板弯、板翘的结果。
板子上的压力从何而来？事实上，回流过程中最大的应力来源是温度。温度不仅会使电路板软化，还会使电路板变形。再加上热膨胀系数（CTE）的因素和热胀冷缩的材料特性，就是板材弯曲的形成。翘曲的主要原因。

那么为什么有些板材的弯曲和翘曲程度不同呢？
1、电路板上的覆铜面积不均匀，会恶化板弯曲和板翘曲。注意板边铺铜。
一般在电路板上设计大面积的铜箔用于接地，有时Vcc层也设计有大面积的铜箔。当这些大面积的铜箔不能均匀分布在同一块电路板上时，如果不能同时膨胀和收缩，就会造成不同的应力和变形。这时，如果板子的温度已经达到Tg值的上限，板子就会开始软化，造成永久变形。
作为特别提醒，有些人在设计PCB时，并没有特别注意板边是否有铜。事实上，如果板子边缘没有铜，在高温下很容易变形。现在更多人的做法是铺板边。将铜片均匀地制成格子或点状，以加强板边的支撑力。

2、电路板上各层的连接点（过孔）会限制板子的伸缩
现在的电路板大部分是多层板，层与层之间有铆钉状的连接点（过孔）。连接点分为通孔、盲孔和埋孔。有连接点。会限制板子热胀冷缩的影响，也会间接造成板子弯曲和板子翘曲。
3.电路板本身的重量会导致板子凹陷变形
一般回流炉会在回流炉内用链条带动电路板向前移动，即以板子两侧为支点支撑整板。如果板上有重件，或者板子尺寸过大，会因自身种量而出现中间凹陷的现象，导致板子弯曲。
4、V-Cut和连接条的深度会影响面板变形量
基本上V-Cut是破坏板子结构的罪魁祸首，因为V-Cut就是在原件上切出V型槽大片，所以V-Cut容易变形的地方。那么我们怎样才能防止板子在通过回流炉时发生弯曲和翘曲呢？
1、降低温度对板子应力的影响
由于温度是板子应力的主要来源，只要降低回流炉的温度或放慢回流炉中板子的加热和冷却速度，可以大大减少板材弯曲和翘曲的发生。但是，可能会出现其他副作用，例如焊接短路。
2、使用高Tg板材
Tg是玻璃化转变温度，即材料由玻璃态转变为蠕变橡胶态的温度。材料的Tg值越低，板子进入回流炉后开始软化的速度越快，变得柔软有弹性。时间也会更长，板子的变形当然会更严重。使用更高的Tg板可以增加其承受应力和变形的能力，但材料的价格相对较高。
3、增加电路板的厚度
为了实现许多电子产品的更轻、更薄的厚度，电路板的厚度一直保留在1.0mm、0.8mm，甚至0.6mm。这样的厚度应该可以保证板子在通过回流炉后不会变形，确实有点难度。建议如果对薄和轻没有要求，板的厚度最好是1.6mm，这样可以大大降低板弯曲变形的风险。
4.减小电路板尺寸，减少面板数量
由于大部分回流焊炉都是用链条带动电路板前进，较大尺寸的电路板会因自重在回流焊炉内凹陷变形，所以尽量把电路板的长边作为板边. 在回流焊炉的链条上，可以减少因电路板本身重量引起的凹形变形。这也是减少面板数量的原因。也就是说，在通过炉膛时，尽量用窄边与炉膛方向垂直，这样可以达到最低的凹变形量。
进一步阅读：

PCB使用“阴阳板”的优势
名词解释：PCB生产为什么要做拼板和板边？
5.使用烤箱托盘夹具
如果以上方法都难以做到，最后就是使用回流焊载体/模板来减少电路板的变形。回流焊盘治具可以减少板子弯曲的原理是因为治具的材料一般是采用铝合金或合成石具有耐高温的特性，所以电路板的高温热膨胀通过回流炉和冷却后的冷缩，托盘可以起到稳定电路板的作用，等到电路板温度低于Tg值开始恢复硬化后，即可恢复原尺寸保持。
如果单层托盘夹具不能减少电路板的变形，则需要加一层盖板与上下托盘夹住电路板，通过回流焊可以大大减少电路板的变形烤箱。. 但是，这种烤箱托盘非常昂贵，您必须增加人工来放置和回收托盘。
6、使用Router代替V-Cut的子板
由于V-Cut会破坏板间面板的结构强度，尽量不要使用V-Cut子板，或者减小V-Cut的深度。