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深圳宏力捷在前面篇幅談的都是關(guān)于如何提升PCBA結(jié)合力以抵抗應(yīng)力的影響，接下來(lái)深圳宏力捷會(huì)進(jìn)入另一個(gè)議題【如何增加零件或電路板抵抗應(yīng)力的能力？】，因?yàn)閼?yīng)力對(duì)錫裂的最大影響就是板彎，所以，我們只要想如何增強(qiáng)產(chǎn)品自身的能力以抵抗板彎所造成的影響就可以了解決錫裂的問(wèn)題。

 

增加零件對(duì)應(yīng)力的抵抗能力

1.增加PCB的剛性(stiffness)來(lái)抵抗應(yīng)力避免板彎的影響

想抵抗應(yīng)力，就不得不談?wù)凱CB的《剛性》問(wèn)題，PCB板材的剛性如果夠強(qiáng)，就可以降低應(yīng)力造成的板彎，而板彎變形是BGA焊錫破裂的重要因素。（請(qǐng)注意深圳宏力捷對(duì)于PCB材料這個(gè)議題其實(shí)還不算完全了解，內(nèi)容可能會(huì)有些錯(cuò)誤，請(qǐng)斟酌參考就好。）

 

首先我們必須先了解何謂「剛性(stiffness)」？

 

用最通俗的說(shuō)法來(lái)解釋，剛性就是材料結(jié)構(gòu)抵抗應(yīng)力對(duì)其產(chǎn)生變形的能力。要解釋剛性前還必須說(shuō)明一下彈性模數(shù)(Elastic modulus)與剛性(Stiffness)的不同處，免得混淆。

 

「彈性模數(shù)」是指當(dāng)施力于物體時(shí)，對(duì)其彈性變形量（非永久變形）趨勢(shì)之?dāng)?shù)學(xué)描述，其公式記為【彈性模數(shù)=應(yīng)力/應(yīng)變量】。彈性模數(shù)基本上是用來(lái)描述材料組成之特性。

 

「剛性」則為施力于物體，對(duì)其所產(chǎn)生之變形量的比值，用以表示材料或結(jié)構(gòu)抵抗變形之能力，其公式記為【剛性=施力/變形量】。剛性是用以描述結(jié)構(gòu)之特性。所以，同樣的鋼材，將其制作成工字鋼與口字鋼就會(huì)產(chǎn)生不一樣的剛性，可以用在不同的地方來(lái)抵抗不同應(yīng)力來(lái)源，而且隨著施力點(diǎn)的不同也會(huì)產(chǎn)生不同的剛性。

k = AE/L，k=剛性，A=橫截面面積， E=彈性模數(shù)（楊氏模數(shù)），L=物體長(zhǎng)度

 

就深圳宏力捷目前的了解，會(huì)影響到PCB剛性的要素有下列幾點(diǎn)：

?　PCB的板材迭構(gòu)(stack-up)設(shè)計(jì)會(huì)影響其剛性

基本上PCB布線工程師在電路板設(shè)計(jì)完成出圖時(shí)，就已經(jīng)定義好PCB各層的功能（top signal, Vcc, GND, bottom signal...等），但不同的PCB板廠在設(shè)計(jì)其PCB制程時(shí)可能會(huì)現(xiàn)在不一樣的疊層結(jié)構(gòu)，不同的疊層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就可能產(chǎn)生不同的應(yīng)力結(jié)構(gòu)，其承受應(yīng)力彎曲的抵抗能力也就會(huì)有所不同。

 

比如說(shuō)一片四層板的PCB疊層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其疊層結(jié)構(gòu)選擇可以是【1+2+1】或【2+2】。如果是更多層的PCB，其疊層結(jié)構(gòu)的選擇會(huì)更多，其實(shí)不同的疊層結(jié)構(gòu)還可能會(huì)影響到EMC（Electromagnetic Compatibility，電磁兼容性）能力。

 

所以如果是對(duì)PCB制程有一定能力的PCB布線工程師，深圳宏力捷強(qiáng)烈建議最好在圖紙上面就要規(guī)定好其疊層結(jié)構(gòu)以及各層板的厚度，要不就是跟PCB板廠討論后再將其定義下來(lái)，免得尋找第二供應(yīng)商的時(shí)候出現(xiàn)不同的疊層結(jié)構(gòu)影響到電路板的效能。

 

?　不同的PP/CCL也會(huì)影響剛性，Tg值的影響尤其大

當(dāng)PCB板材選擇不同廠家或不同型號(hào)的PP（Prepreg，膠片）/CCL（Copper Clad Laminate，銅箔基板）也會(huì)影響其剛性，尤其選擇不同Tg值的板材時(shí)，其影響會(huì)更大。現(xiàn)在的無(wú)鉛制程的PCB選用的大多是Tg150的中Tg板材，高Tg的板材一般則為Tg170以上，表示其耐溫等級(jí)更高，相對(duì)的其剛性也越好。

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