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<\/figure>\n\n\n\nPeso de la placa y de los componentes<\/h3>\n\n\n\n
Los hornos de reflujo suelen mover las placas de circuito impreso sobre cadenas que soportan la placa en los bordes. Si la placa tiene piezas muy pesadas o es muy grande, su propio peso puede hacer que el centro se pandee. Este pandeo hace que se arquee o doble durante el calentamiento y puede permanecer despu\u00e9s del enfriamiento.<\/p>\n\n\n\n El corte en V es un m\u00e9todo para separar las tablas de un panel. El corte en V reduce la resistencia estructural del panel. Las zonas cortadas son d\u00e9biles y pueden alabearse m\u00e1s f\u00e1cilmente. Los cortes en V profundos o muchos cortes en V en un panel aumentan el riesgo de alabeo durante el procesamiento.<\/p>\n\n\n\n Un circuito impreso est\u00e1 formado por n\u00facleos, preimpregnados y l\u00e1minas exteriores de cobre. Durante la laminaci\u00f3n, los n\u00facleos y las l\u00e1minas se calientan y pueden deformarse. La magnitud del cambio depende del coeficiente de expansi\u00f3n t\u00e9rmica (CET) de cada material.<\/p>\n\n\n\n La l\u00e1mina de cobre y el material base FR-4 tienen diferentes valores de CET. En el caso del FR-4, el CET del eje Z por debajo de Tg es diferente del CET por encima de Tg. Por encima de Tg, la resina se ablanda y la expansi\u00f3n puede ser mucho mayor. Los materiales de alto Tg cambian menos a alta temperatura y mantienen mejor la forma.<\/p>\n\n\n\n Cuando diferentes n\u00facleos tienen diferentes patrones de cobre, grosor o materiales, se expanden en diferentes cantidades durante la laminaci\u00f3n. Si dos n\u00facleos con CTE muy diferentes se unen mediante preimpregnado y se curan, la placa puede bloquearse con tensiones desiguales. Cuando la placa se enfr\u00eda, estas diferencias hacen que la placa se doble hacia el lado que se ha encogido menos.<\/p>\n\n\n\n Durante el laminado, la temperatura aumenta y el preimpregnado fluye, rellena los patrones de cobre y, a continuaci\u00f3n, se cura. Mientras el preimpregnado est\u00e1 blando, los n\u00facleos pueden expandirse libremente. Pero tras el curado, las capas quedan pegadas. Si los n\u00facleos se han expandido de forma diferente, el conjunto curado mantiene ese desajuste. Cuando la placa se enfr\u00eda, las tasas de contracci\u00f3n desiguales permanecen y causan un alabeo permanente.<\/p>\n\n\n\n Los pasos del proceso de PCB a\u00f1aden tensi\u00f3n t\u00e9rmica y mec\u00e1nica. El estr\u00e9s t\u00e9rmico proviene principalmente de la laminaci\u00f3n. La tensi\u00f3n mec\u00e1nica procede del apilamiento, la manipulaci\u00f3n y el horneado. Algunos puntos importantes del proceso son:<\/p>\n\n\n\n A continuaci\u00f3n se describen m\u00e9todos pr\u00e1cticos para reducir el alabeo durante la producci\u00f3n y el montaje de placas de circuito impreso.<\/p>\n\n\n\n Dado que la temperatura es una de las principales fuentes de tensi\u00f3n, resulta \u00fatil reducir la temperatura del horno o disminuir la velocidad de calentamiento y enfriamiento en el proceso de reflujo. Si la placa se calienta y se enfr\u00eda m\u00e1s lentamente, la tensi\u00f3n de la expansi\u00f3n t\u00e9rmica es menor y es menos probable que se produzcan alabeos. Tenga en cuenta que cambiar el perfil de temperatura puede afectar a la calidad de la soldadura o a la duraci\u00f3n del ciclo, as\u00ed que compruebe si hay efectos secundarios.<\/p>\n\n\n\n Tg es la temperatura de transici\u00f3n v\u00edtrea. Por encima de Tg, el material se ablanda y se vuelve similar a la goma. Los materiales con baja Tg se ablandan m\u00e1s r\u00e1pido y durante m\u00e1s tiempo en el reflujo. El uso de un material base con una Tg m\u00e1s alta aumenta la resistencia de la placa a la deformaci\u00f3n bajo el calor. Los materiales de alta Tg cuestan m\u00e1s, pero ayudan a evitar el alabeo y otros problemas relacionados con el calor. Los materiales de alta Tg suelen utilizarse en procesos sin plomo.<\/p>\n\n\n\n Muchos productos de consumo buscan placas de circuito impreso finas y ligeras. Hoy en d\u00eda son comunes las placas de 1,0 mm, 0,8 mm o 0,6 mm de grosor. Las placas finas son m\u00e1s dif\u00edciles de mantener planas durante el reflujo. Si el producto lo permite, utilice una placa est\u00e1ndar de 1,6 mm de grosor. Las placas m\u00e1s gruesas resisten la flexi\u00f3n y el pandeo y reducen el riesgo de alabeo.<\/p>\n\n\n\n Dado que los hornos de reflujo suelen apoyar la placa en los bordes, las placas m\u00e1s grandes pueden combarse por su propio peso. En el caso de paneles grandes, intente orientar el borde largo a lo largo de la cadena de soporte para reducir el hundimiento. Asimismo, utilice menos placas por panel siempre que sea posible. Haga pasar el tablero por el horno con el borde estrecho hacia delante para reducir el pandeo.<\/p>\n\n\n\n Si los otros m\u00e9todos no son suficientes, utilice soportes de reflujo o plantillas. Un soporte mantiene la placa plana durante el calentamiento y el enfriamiento. El soporte evita que la placa se mueva hasta que se enfr\u00ede por debajo de Tg y recupere su rigidez. Si el soporte de una cara no es suficiente, utilice un soporte de dos piezas que sujete la placa entre las placas superior e inferior. Los soportes cuestan dinero y requieren m\u00e1s tiempo de manipulaci\u00f3n, pero reducen bien el alabeo.<\/p>\n\n\n\n Dado que el corte en V puede debilitar un panel, reduzca la profundidad de los cortes en V o utilice leng\u00fcetas s\u00f3lidas o rieles fresados. Las leng\u00fcetas s\u00f3lidas o los agujeros estampados mantienen la resistencia del panel alta y reducen el riesgo de alabeo. Cuando sea necesario utilizar el corte en V, mantenga los cortes poco profundos y deje suficiente marco de panel para soportar el tablero.<\/p>\n\n\n\n Elija materiales de base que tengan un CET similar y que se ajusten a las necesidades del proceso. Dise\u00f1e los patrones de cobre para que sean lo m\u00e1s sim\u00e9tricos posible entre la parte superior e inferior y entre capas. Evite grandes cantidades de cobre desequilibradas en un lado y escasas en el otro. Utilice divisiones de planos internos o relieves t\u00e9rmicos para equilibrar la distribuci\u00f3n del cobre cuando sea posible.<\/p>\n\n\n\n Un apilado sim\u00e9trico (estratificaci\u00f3n en espejo) reduce el desequilibrio y el alabeo. Si es necesario realizar apilamientos asim\u00e9tricos por motivos el\u00e9ctricos, intente planificar el orden de las capas de modo que la estructura global se mantenga equilibrada. Cuando los materiales del n\u00facleo difieren, la estratificaci\u00f3n y la colocaci\u00f3n de la placa de herramientas en la pila de laminaci\u00f3n pueden adaptarse para reducir la tensi\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n Los ajustes de laminaci\u00f3n son importantes: el perfil de temperatura de la prensa, el tiempo de mantenimiento y el control del enfriamiento afectan a la tensi\u00f3n. Utilice prensas que puedan controlar el enfriamiento al final del ciclo en caliente. Una prensa caliente con refrigeraci\u00f3n integrada es mejor que una prensa caliente que transfiere la pila a una prensa fr\u00eda r\u00e1pidamente. Adem\u00e1s, utilice un apilamiento sim\u00e9trico de placas de herramientas y materiales de amortiguaci\u00f3n alrededor de la pila de PCB durante el laminado.<\/p>\n\n\n\n Para los tableros que deban utilizar materiales no est\u00e1ndar o estructuras asim\u00e9tricas, pruebe el apilado asim\u00e9trico en la prensa. La idea es colocar materiales de amortiguaci\u00f3n o placas de herramientas de forma que se equilibre el flujo de calor para que ambos lados se calienten y enfr\u00eden a velocidades coincidentes. Esto puede reducir el efecto de desajuste del CET. El curado posterior al laminado o los pasos posteriores al horneado tambi\u00e9n ayudan a estabilizar la placa.<\/p>\n\n\n\n Cuando hornee m\u00e1scaras de soldadura o tintas para leyendas, no apile las placas de forma que las placas inferiores se doblen por el peso. Aseg\u00farese de que la orientaci\u00f3n de la placa en el horno coincide con el flujo de aire para que el viento no doble las placas. En la nivelaci\u00f3n con aire caliente, aseg\u00farese de que la placa se coloca plana y se deja enfriar al menos 30 segundos antes del lavado con agua para evitar un enfriamiento repentino que provoque un choque t\u00e9rmico.<\/p>\n\n\n\n Almacene las tablas en estanter\u00edas que no las doblen. Evite apilar muchas estanter\u00edas en espacios reducidos donde los tableros se presionen entre s\u00ed. Utilice una separaci\u00f3n adecuada entre pal\u00e9s y estanter\u00edas para que los tableros no queden aplastados y deformados por la plasticidad. Es posible que la deformaci\u00f3n producida por el almacenamiento no se elimine por completo en las fases posteriores de aplanado.<\/p>\n\n\n\n La mayor\u00eda de los fabricantes de PCB realizan un \u00faltimo paso de aplanado antes del env\u00edo. Este paso puede ser un aplanado mec\u00e1nico o un aplanado t\u00e9rmico bajo peso. Dado que la m\u00e1scara de soldadura y los revestimientos de la superficie afectan a la forma en que funciona el aplanado por calor, controle cuidadosamente la temperatura y el tiempo de horneado. Para la mayor\u00eda de las placas, el calentamiento justo por debajo o cerca de Tg y el uso de peso durante el enfriamiento ayuda a aplanar las placas. Para materiales de alta Tg, es posible que necesite temperaturas m\u00e1s altas, pero tenga en cuenta los l\u00edmites de la tinta y el revestimiento.<\/p>\n\n\n\n Aumentar la presi\u00f3n durante el horneado y ralentizar el tiempo de enfriamiento tras el horneado favorecen el efecto de aplanado. Estos ajustes deben corresponderse con el material y el revestimiento de la placa. El aplanado final puede reducir significativamente el alabeo, pero no es una soluci\u00f3n completa si los pasos anteriores del proceso causaron una gran tensi\u00f3n incorporada.<\/p>\n\n\n\n Cuando la placa utiliza material de baja Tg, la tasa de defectos por alabeo tiende a ser mayor que para el material de alta Tg. Los materiales de alto Tg suelen incluir rellenos y tienen un CTE m\u00e1s bajo que los de bajo Tg. Durante el procesamiento posterior, la temperatura de horneado habitual cercana a 150\u00b0C afecta m\u00e1s a las placas de bajo Tg.<\/p>\n\n\n\n En el dise\u00f1o, evite la asimetr\u00eda estructural, la asimetr\u00eda del material y el patr\u00f3n de cobre desigual. Estos problemas de dise\u00f1o aumentan el riesgo de alabeo. Adem\u00e1s, la laminaci\u00f3n n\u00facleo a n\u00facleo (uni\u00f3n directa de varios n\u00facleos) suele dar lugar a tensiones m\u00e1s complejas que la laminaci\u00f3n de un solo n\u00facleo con l\u00e1mina de cobre. Las pilas de n\u00facleos con tres o m\u00e1s n\u00facleos muestran una mayor tasa de fallos en las pruebas de alabeo que las estructuras m\u00e1s simples.<\/p>\n\n\n\n El dise\u00f1o del marco del panel tambi\u00e9n afecta al alabeo. Un marco de cobre grande y continuo en el borde del panel puede hacer que todo el panel sea r\u00edgido durante el laminado y mantener la tensi\u00f3n en su lugar. Esta tensi\u00f3n puede liberarse despu\u00e9s del enrutado y hacer que las placas individuales se alaben m\u00e1s. Un marco no continuo con puntos o bloques de cobre tiende a liberar la tensi\u00f3n gradualmente y puede provocar un menor alabeo de las placas individuales despu\u00e9s del fresado.<\/p>\n\n\n\n El laminado es clave para controlar el alabeo. Seleccione la prensa adecuada, establezca los par\u00e1metros correctos y planifique la disposici\u00f3n de la pila para reducir la tensi\u00f3n. Para estructuras sim\u00e9tricas, utilice pilas y placas de herramientas sim\u00e9tricas. Una prensa caliente que enfr\u00eda la pila dentro de la prensa es mejor que pasar a una prensa fr\u00eda separada. El enfriamiento mientras el material a\u00fan est\u00e1 apoyado reduce la liberaci\u00f3n de tensiones que provoca el alabeo.<\/p>\n\n\n\n Para tableros asim\u00e9tricos que deban fabricarse, experimente con el apilado asim\u00e9trico de herramientas y los pasos de postcurado. Este m\u00e9todo utiliza material de amortiguaci\u00f3n colocado de forma que ambas superficies de la placa se calienten o enfr\u00eden de forma diferente para equilibrar la contracci\u00f3n final. Tras el laminado, si se a\u00f1ade un curado secundario o un paso de aplanado y se comprueba la tolerancia de grosor de la placa, la pieza puede ajustarse a las especificaciones del cliente.<\/p>\n\n\n\n Adem\u00e1s de la laminaci\u00f3n, recuerde otros pasos de alto calor como el curado de la m\u00e1scara de soldadura, el curado de leyendas, HASL y el reflujo. Estos pasos deben controlarse para evitar ciclos r\u00e1pidos de calentamiento y enfriamiento que provoquen tensiones. Utilice perfiles de horno adecuados, d\u00e9 m\u00e1s tiempo al calentamiento y al enfriamiento y deje que las placas reposen o se enfr\u00eden sobre superficies planas. Durante el almacenamiento, evite el apilamiento que doble las placas.<\/p>\n\n\n\n Antes del env\u00edo, la mayor\u00eda de las f\u00e1bricas aplanan los tableros para eliminar las deformaciones inducidas por el proceso. El aplanado mec\u00e1nico o el aplanado t\u00e9rmico bajo peso mejoran la planitud. Para los materiales t\u00edpicos, una cocci\u00f3n de aplanado cercana a los 140-150\u00b0C funciona bien porque se sit\u00faa por encima de la Tg de muchas placas est\u00e1ndar. En el caso de los tableros de alta Tg, este horneado es menos eficaz y debe aumentarse con cuidado. Utilice presi\u00f3n y un mayor tiempo de enfriamiento para mejorar los resultados. El paso de aplanado puede suponer una gran diferencia en la planitud final que ve el cliente final.<\/p>\n\n\n\n El alabeo es un problema com\u00fan en las placas de circuito impreso. Se debe al desajuste de materiales, los ciclos t\u00e9rmicos, la manipulaci\u00f3n, las piezas pesadas y el dise\u00f1o del panel. Para reducir el alabeo:<\/p>\n\n\n\n Si sigue estos pasos en el dise\u00f1o y en la producci\u00f3n, reducir\u00e1 la tasa de alabeo y disminuir\u00e1 las repeticiones y los fallos de montaje. Cada placa es diferente, as\u00ed que realice peque\u00f1as pruebas con nuevos apilamientos, materiales o esquemas de paneles antes de la producci\u00f3n total. De este modo, se reduce el riesgo de las tiradas masivas y se mantiene una alta calidad.<\/p>\n\n\n\n Aborde el alabeo en la fase de dise\u00f1o y durante la planificaci\u00f3n del proceso. Los peque\u00f1os cambios en la disposici\u00f3n del cobre, la estrategia de panelado o el orden de laminado pueden tener grandes efectos. Si una placa sigue alabe\u00e1ndose, utilice soportes, aumente el grosor o cambie el grado del material. Trabaje con los proveedores de placas para elegir un enfoque combinado de reglas de dise\u00f1o y controles de proceso. De este modo, los ensamblajes ser\u00e1n m\u00e1s fiables y se reducir\u00e1n los costes derivados de piezas defectuosas y repeticiones.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Introduction When a printed circuit board (PCB) goes through reflow soldering, it often bends or warps. 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<\/figure>\n\n\n\nDiferencias de material y apilamiento<\/h3>\n\n\n\n
Ciclado t\u00e9rmico durante el laminado<\/h3>\n\n\n\n
Pasos de fabricaci\u00f3n que a\u00f1aden estr\u00e9s<\/h3>\n\n\n\n
\n
C\u00f3mo reducir la deformaci\u00f3n de las placas de circuito impreso<\/h2>\n\n\n\n
1. Reducir la temperatura y ralentizar el calentamiento\/enfriamiento<\/h3>\n\n\n\n
2. Utilizar materiales de alta Tg<\/h3>\n\n\n\n
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<\/figure>\n\n\n\n3. Aumentar el grosor del tablero<\/h3>\n\n\n\n
4. Reducir el tama\u00f1o de la placa y el n\u00famero de paneles<\/h3>\n\n\n\n
5. Utilizar soportes o bandejas de reflujo<\/h3>\n\n\n\n
6. Sustituir el corte en V por leng\u00fcetas enrutadas o \u201cmordiscos de rat\u00f3n\u201d<\/h3>\n\n\n\n
7. Elija cuidadosamente los materiales y la simetr\u00eda del dise\u00f1o<\/h3>\n\n\n\n
8. Utilizar apilamientos sim\u00e9tricos o reflexivos<\/h3>\n\n\n\n
9. Optimizar los par\u00e1metros de laminaci\u00f3n<\/h3>\n\n\n\n
10. Evite errores con las rejillas del horno y controle el flujo de cocci\u00f3n<\/h3>\n\n\n\n
11. Gestionar el almacenamiento y la manipulaci\u00f3n<\/h3>\n\n\n\n
12. Aplanado previo al env\u00edo (planarizaci\u00f3n final)<\/h3>\n\n\n\n
Notas sobre producci\u00f3n y dise\u00f1o<\/h2>\n\n\n\n
Estrategia de laminaci\u00f3n<\/h2>\n\n\n\n
Otros controles de procesos<\/h2>\n\n\n\n
Aplanado final y env\u00edo<\/h2>\n\n\n\n
Resumen y lista de control pr\u00e1ctica<\/h2>\n\n\n\n
\n
Notas finales<\/h2>\n\n\n\n