Изгиб (англ. bow) — это одна из форм коробления (warpage) печатной платы, представляющая собой отклонение от плоскостности в виде цилиндрического или сферического искривления. При изгибе четыре угла платы остаются в одной плоскости, а середина или противоположные края равномерно подняты или опущены, что делает плату похожей на седло или часть цилиндра. Допустимые пределы изгиба строго нормируются в зависимости от класса точности и толщины платы стандартами IPC-6012 и ГОСТ Р 55693-2013.
Причины возникновения
Основная причина изгиба — внутренние механические напряжения, возникающие из-за неоднородности материалов (copper cladding laminate) и асимметрии конструкции многослойной платы. Напряжения могут быть заложены на этапе ламинирования (lamination) при несимметричном расположении медных слоёв относительно центральной оси или из-за разницы коэффициентов теплового расширения (CTE) материалов. Дополнительный изгиб может появиться в процессе пайки оплавлением (reflow soldering) из-за воздействия высоких температур, особенно при использовании бессвинцовых припоев.
Методы контроля и измерения
Измерение величины изгиба проводится в соответствии с методом ГОСТ Р 55744-2013 (раздел 6) или IPC-TM-650 2.4.22 «Bow and Twist». Плату размещают на плоской поверхности, и максимальное расстояние от поверхности до нижней точки платы измеряют с помощью калиброванного щупа. Отношение этого расстояния к длине диагонали платы выражают в процентах. Для большинства жёстких плат (по IPC-6012, Class 2) допустимый изгиб не должен превышать 0.75% для плат без компонентов.
Влияние на контрактное производство и сборку
Избыточный изгиб создаёт серьёзные проблемы при автоматизированной сборке. Он может привести к неправильной установке компонентов (misalignment), пропуску пайки (non-wet) на одной стороне платы или повреждению компонентов при монтаже в коннектор. На этапе изготовления плат технологи стремятся минимизировать изгиб за счёт симметричного проектирования медных слоёв (balanced stack-up), использования препрегов (prepreg) с подходящими характеристиками текучести и строгого соблюдения температурно-временного режима прессования. При приёмке плат, согласно ГОСТ Р 55693-2013, контроль плоскостности является обязательным этапом, а непосредственное измерение выполняется по методике ГОСТ Р 55744-2013.
Источники: ГОСТ Р 55693-2013 «Платы печатные жёсткие. Технические требования», ГОСТ Р 55744-2013 «Платы печатные. Методы испытаний физических параметров», IPC-6012E, IPC-TM-650 Method 2.4.22 «Bow and Twist».