很多工程师第一次看到PCB在第三次、第四次回流焊后开始翘曲,都会本能地去怀疑回流炉、夹具或工艺参数。但在大量量产案例中,这类问题真正的起点,往往在PCB设计和材料选型阶段就已经被锁死了。
回流焊只是把隐藏的结构应力“激活”出来。
你是否遇到过以下问题?
这些现象几乎都说明:PCB的热-机械平衡本身就不稳定。
解决方案:PCB必须被当成“热机械结构”来设计
在回流焊中,PCB经历的是反复的高温膨胀与冷却收缩,这是一个强烈的结构应力循环过程。
1. 层叠不对称是翘曲的根源
如果多层板的铜分布、介质厚度和材料在上下不对称,在加热时上下层的膨胀量就不同,板子会被迫弯曲。第一次回流可能还能“扛住”,多次循环后,内应力逐步累积并释放成永久变形。
2. TG和CTE选错,后果是不可逆的
低TG、高CTE的材料在高温下软化更严重,尺寸变化也更大。在多次回流下,树脂反复进入橡胶态,结构记忆被破坏,板子会慢慢“定型”为弯的。
3. 铜分布不均放大热应力
局部大铜皮区域与稀疏区域的热膨胀不同,在回流时形成弯曲力矩,直接推动PCB翘曲。
4. 设计阶段的拼板方式也在参与变形
拼板的桥位、工艺边和分板结构,会限制或放大某些区域的自由变形空间。不合理的拼板,会把热应力锁在板内。
5. 制造端的数据能提前发现风险
在捷创电子的多次回流项目中,工程端会提前根据层叠、铜分布和材料参数评估热翘曲风险,而不是等SMT失败后再返工。因为一旦PCB定型,再好的工艺也很难挽救结构缺陷。
总结
PCB多次回流后翘曲,不是SMT的问题,而是设计与材料对热机械行为的误判。回流焊只是把“已经写好的结局”提前演出来。