CN101360416A - 电路板的检测方法及包括该检测方法的电路板组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电路板的检测方法，包括步骤：提供待组装电路板，所述待组装电路板具有至少一待组装部位；使待组装电路板的待组装部位于组装温度下加热预定时间；使所述待组装部位回复至室温后，检测该待组装电路板的翘曲度。本技术方案还提供一种包括上述检测方法的电路板组装方法。本技术方案可较为准确地预测待组装电路板组装后的翘曲度。

Description

电路板的检测方法及包括该检测方法的电路板组装方法

技术领域

本发明涉及电路板制造领域，尤其涉及一种待组装电路板的检测方法及包括该检测方法的电路板组装方法。

背景技术

在信息、通讯及消费性电子产业中，电路板是所有电子信息产品不可或缺的基本构成要件。一般的，电路板应具有良好的平整性，即，应尽量减少电路板的翘曲度，以利于电路板制作及组装工艺的顺利进行，并保证制作及组装的良率。

电路板通常包括铜箔、基材、粘胶等三大材料。若电路板中该三种材料的热膨胀系数(Coefficient of Thermal Expansion，CTE)不相匹配，则在经过高温环境后易于因电路板内热应力的残留而发生有规则或无规则的变形，即使得电路板产生翘曲度。请参阅Ming Ying等人于2006年12月发表于8thElectronics Packaging Technology Conference(2006EPTC)的文献“Thermalinduced warpage characterization for printed circuit boards with shadow moiresystem”，该文献以有限元模型模拟了不同温度下电路板产生的翘曲度数据。

通常来说，在电路板制作过程如线路制作、通孔制作、防焊层印刷等工序中，电路板未经高温环境，热膨胀系数相匹配的电路板和热膨胀系数不相匹配的电路板均处于较为平整的状态。在进行通孔插装、表面贴装或晶片封装等组装工序后，由于经过高温焊接、高温固化等高温处理过程，热膨胀系数不相匹配的电路板易于产生翘曲，并造成该部分电路板组装产品的报废。由于在组装工序之前，人们难以预见待组装电路板在组装之后是否翘曲以及翘曲度的大小，因此可能造成组装后部分电路板组装产品的报废，这样不但浪费了组装元器件，而且大幅度提高了电路板组装产品的制造成本。

因此，有必要提供一种可预测待组装电路板组装后的翘曲度的检测方法以及包括该检测方法的电路板组装方法。

发明内容

以下，将以实施例说明一种可预测待组装电路板组装后的翘曲度的检测方法以及包括该检测方法的电路板组装方法。

一种电路板的检测方法，包括步骤：提供待组装电路板，所述待组装电路板具有至少一待组装部位；使待组装电路板的待组装部位于组装温度下加热预定时间；使所述待组装部位回复至室温后，检测该待组装电路板的翘曲度。

一种电路板组装方法，包括步骤：提供待组装电路板，所述待组装电路板具有至少一待组装部位；使待组装电路板的待组装部位于组装温度下加热预定时间；使所述待组装部位回复至室温后，检测该待组装电路板的翘曲度；根据该待组装电路板的翘曲度是否在预定翘曲度范围决定是否进行后续的组装工艺。

本技术方案的电路板的检测方法及包括该检测方法的电路板组装方法具有如下优点：使待组装部位于组装温度下加热预定时间，准确模拟待组装电路板组装时的受热情况，从而可准确预见待组装电路板组装后的翘曲度。并且，还可以根据检测出的翘曲度大小决定是否进行后续的组装工艺，避免对部分热膨胀系数不相匹配电路板进行组装，从而减少组装元器件的浪费，降低电路板组装工艺的成本。

附图说明

图1是本技术方案第一实施例提供的电路板的检测方法的流程图。

图2是本技术方案第一实施例提供的待组装电路板的示意图。

图3是本技术方案第一实施例提供的加热元件的示意图。

图4是本技术方案第一实施例提供的加热元件加热待组装部位的示意图。

图5是本技术方案第一实施例提供的待组装部位回复室温后待组装电路板的示意图。

图6是本技术方案第二实施例提供的待组装电路板的示意图。

图7是本技术方案第二实施例提供的加热元件的示意图。

图8是本技术方案第二实施例提供的加热元件加热待组装部位的示意图。

图9是本技术方案实施方式提供的电路板组装方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合附图及多个实施例，对本技术方案的电路板的检测方法及电路板组装方法作进一步的详细说明。

请参阅图1，本技术方案第一实施例的检测方法包括以下步骤：

第一步，提供待组装电路板，所述待组装电路板具有至少一待组装部位。

本技术方案中，所述待组装电路板是指已经完成导电线路制作以及导通孔制作步骤，待进行通孔插装、表面贴装或晶片封装等组装工艺的电路板。所述待组装电路板具有待组装电子元器件的待组装部位，所述待组装部位根据具体组装工艺、待组装器件、组装要求以及待组装电路板的电路设计确定，可以为长方形、圆形或者其他多边形的形状。

请参阅图2，为本技术方案第一实施例的检测方法提供的待组装电路板10的示意图。该待组装电路板10为待进行COG(Chip on Glass，芯片绑定于玻璃)构装的电路板。待组装电路板10具有一个待组装部位11，该待组装部位11为位于该待组装电路板10端部的边接头，用于与玻璃上的导电电极相连接，从而实现玻璃上的芯片与电路板的电气连接。

优选的，此时可以测量该待组装电路板未经过加热过程的翘曲度，以便于与加热后该待组装电路板的翘曲度相比较。

所述翘曲度可以为弓曲度，也可以为扭曲度。检测所述电路板翘曲度的方法可以为根据印制电路协会标准IPC-TM-650规定的测量覆铜板和印制电路板弓曲及扭曲的方法，也可以为根据国家标准GB/T4721-92规定的测量印制电路用覆铜箔层压板的方法。需要注意的是，一批电路板产品应当采用同一种测量标准，以减少翘曲度的测量误差。

第二步，使待组装电路板的待组装部位于组装温度下加热预定时间。

所谓组装温度是指待组装电路板组装电子元器件时承受的温度，其可根据具体电路板组装要求、组装工艺、待组装器件确定，通常在120～250摄氏度之间。

加热待组装电路板的待组装部位的方式不限，例如，可以采用以电力放热、磁力放热、电磁效应放热或其他方式放热的加热元件对待组装部位进行加热。请参阅图3，本实施例以内部设置有电热管的电热炉20加热待组装电路板10的待组装部位11。

所述电热炉20具有一加热表面21，用于加热放置于其上的物品。优选的，可于电热炉20的加热表面21上设置至少一个与待组装部位11相对应的热传导元件22，以可准确、方便地直接加热待组装部位11，并有效避免对待组装电路板10上除待组装部位11以外的非待组装部位的直接受热。所述热传导元件22可以为导热金属块、导热硅胶条、导热陶瓷片等。

另外，除采用加热炉20外，也可以直接采用形状同待组装部位11相对应的电热管对待组装部位11进行加热，从而避免对待组装电路板10的非组装部位的加热。

请参阅图4，开启加热炉20使得加热表面21以及热传导元件22升温至组装温度，再将待组装电路板10放置于加热炉20并使得待组装部位11与热传导元件22对应接触，从而，在加热元件22的作用下，待组装部位11可处于组装温度环境下预定时间。所述加热待组装部位11的预定时间也可根据具体情况和工艺要求确定，一般的，可以在0.2～10分钟之间。

优选的，可于待组装部位11上放置或粘贴一玻璃片30，使得待组装部位位于热传导元件22或玻璃片30之间。玻璃片30可将待组装部位11压合于热传导元件22使得该两者充分接触，并保证待组装部位11的温度与热传导元件22的温度一致，均为组装温度。

第三步，使所述待组装电路板的待组装部位回复至室温后，检测该电路板的翘曲度。

以适当降温速度使待组装部位11的温度从组装温度回复至室温。例如，请参阅图5，可以慢慢减小电热炉20的火力，并将待组装电路板10自热传导元件22移出。优选的，所述降温速度可以与电子元器件组装于待组装电路板10后的降温速度大致相同。

待组装部位11回复至室温后，检测待组装电路板10的翘曲度。

该检测出的翘曲度与待组装电路板10实际组装后的翘曲度大致相同，因此，可以根据该翘曲度的大小探查待组装电路板10中各种材料的热膨胀系数是否匹配，并可进一步依据该翘曲度大小决定后续处理工艺。

当然，如果将该翘曲度与待组装电路板10加热前的翘曲度比较，则可获得更精确的组装加热处理对待组装电路板10翘曲度的影响，从而对后续处理工艺的选择有更准确的帮助。

本技术方案第二实施例的检测方法与第一实施例的检测方法大致相同，其不同之处在于：请参阅图6，本实施例的待组装电路板40为待进行表面贴装的电路板，具有第一待组装部位41、第二待组装部位42及第三待组装部位43。其中，第一待组装部位41为圆形，第二待组装部位42和第三待组装部位43为长方形。请参阅图7，采用包括第一点热源51、第二点热源52及第三点热源53的加热元件50对待组装电路板40的待组装部位进行加热。相应地，第一点热源51为与第一待组装部位41对应的圆柱形，第二点热源52和第三点热源53为分别与第二待组装部位42、第三待组装部位43对应的长方体形。所述第一点热源51、第二点热源52及第三点热源53可以为三个小电热管。请一并参阅图7及图8，将加热元件50加热至组装温度后，将待组装电热板40放置于加热元件50，且使得第一组装区域41与第一点热源51接触、第二组装区域42与第二点热源52接触、第三组装区域43与第三点热源53接触。从而，待组装部位41、42、43可在组装温度环境下加热预定时间。移除加热元件50后，测量待组装电路板40的翘曲度。由于待组装电路板的加热区域、加热温度环境与实际组装时相似，因此，待组装电路板40经本检测方法加热处理后的翘曲度与实际组装之后的翘曲度近似相同，从而可进一步依据该翘曲度大小决定是否进行后续的实际组装。

本技术方案还提供一种包括上述电路板的检测方法的电路板组装方法。请参阅图9，本技术方案实施方式的电路板组装方法除包括上述电路板的检测方法的步骤外，还包括一根据该电路板的翘曲度是否在预定翘曲度范围内决定是否进行后续组装工艺的步骤。

所述预定的翘曲度范围可以为工厂自订的标准，也可以为国家标准或印制电路协会制定的标准。例如，印制电路协会制定的标准IPC-6012要求表面贴装的电路板最大翘曲度不超过0.75％，即，允许的翘曲度范围为0～0.75％。当以组装温度加热预定时间并降温后的待组装电路板翘曲度小于等于0.75％时，可直接进行后续的组装工艺。当以组装温度加热预定时间并降温后的待组装电路板翘曲度大于0.75％时，则不进行后续的组装工艺，可以将该待组装电路板丢弃、用于其它用途或者将该电路板进行整平处理后再进行进一步的处理。

本技术方案的电路板的检测方法及包括该检测方法的电路板组装方法具有如下优点：使待组装部位于组装温度下加热预定时间，准确模拟待组装电路板组装时的受热情况，从而可准确预见待组装电路板组装后的翘曲度。并且，还可以根据检测出的翘曲度大小决定是否进行后续的组装工艺，避免对部分热膨胀系数不相匹配电路板进行组装，从而减少组装元器件的浪费，降低电路板组装工艺的成本。

可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种电路板的检测方法，包括步骤：

提供待组装电路板，所述待组装电路板具有至少一待组装部位；

使待组装电路板的待组装部位于组装温度下加热预定时间；

使所述待组装电路板回复至室温后，检测该待组装电路板的翘曲度。

2.如权利要求1所述的电路板的检测方法，其特征在于，以组装温度加热待组装部位之前，还包括一测量该待组装电路板翘曲度的步骤，以便于与加热后该待组装电路板的翘曲度相比较。

3.如权利要求1所述的电路板的检测方法，其特征在于，采用加热元件以电力、磁力、电磁效应加热待组装部位。

4.如权利要求3所述的电路板的检测方法，其特征在于，以组装温度加热待组装部位之前，还包括一将加热元件升温至组装温度的步骤。

5.如权利要求3所述的电路板的检测方法，其特征在于，以组装温度加热待组装部位时，使用一玻璃片将待组装电路板的待组装部位压合于加热元件，以使待组装部位与加热元件充分接触。

6.如权利要求1所述的电路板的检测方法，其特征在于，所述组装温度为120～250摄氏度。

7.如权利要求1所述的电路板的检测方法，其特征在于，所述预定时间为0.2～10分钟。

8.一种电路板组装方法，包括步骤：

提供待组装电路板，所述待组装电路板具有至少一待组装部位；

使待组装电路板的待组装部位于组装温度下加热预定时间；

使所述待组装电路板回复至室温后，检测该待组装电路板的翘曲度；

根据该待组装电路板的翘曲度是否在预定翘曲度范围内决定是否进行后续的组装工艺。

9.如权利要求8所述的电路板组装方法，其特征在于，所述待组装电路板的翘曲度在预定翘曲度范围内，则进行后续的组装工艺，所述待组装电路板的翘曲度在预定翘曲度范围外，则不进行后续的组装工艺。

10.如权利要求8所述的电路板组装方法，其特征在于，所述预定翘曲度范围为0～0.75％。

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