PCBA電路板可以說是電子設(shè)備的基礎(chǔ)，若基礎(chǔ)不平整，關(guān)鍵元器件、半導(dǎo)體不夠貼合，加上自動化高速生產(chǎn)，常常會導(dǎo)致元件空焊或是元件如同立碑般不良組裝狀態(tài)，這種問題小則導(dǎo)致電子電路功能不穩(wěn)定、大則可能出現(xiàn)誤動作或是電路短路∕開路故障。
 
自動化生產(chǎn)PCB板材  平整度影響生產(chǎn)良率
尤其是大量生產(chǎn)的產(chǎn)線環(huán)境，新一代電子設(shè)備產(chǎn)線多半透過自動化SMT(surface-mount devices)上料、自動回焊元器件機(jī)制，從上錫∕上料等都是由自動化設(shè)備高速運(yùn)行，已不是人工加工處理所能應(yīng)付，甚至在大量微縮產(chǎn)品機(jī)構(gòu)、體積，元器件的布局更緊湊，多半需要自動化生產(chǎn)設(shè)備才可能完成加工程序。
 
在自動化加工設(shè)備產(chǎn)制流程，基本上是以PCB為全平整狀態(tài)下進(jìn)行自動上料的位置定位標(biāo)定，為求生產(chǎn)速度，在往復(fù)上料、定位程序可能會因為產(chǎn)速需要加快或縮減，若PCB在生產(chǎn)過程或加工上料前出現(xiàn)板材翹曲或變形，大型IC半導(dǎo)體上料或是SMT元件焊接上料就可能出現(xiàn)前述問題，導(dǎo)致產(chǎn)品生產(chǎn)品質(zhì)與穩(wěn)定性降低，產(chǎn)線針對故障品、不良品的重加工反而讓成本暴增。
 
在SMT加工上料過程，PCB板不平整問題不但會導(dǎo)致上料定位不夠精準(zhǔn)，大型點(diǎn)功率元件可能無法準(zhǔn)確插裝或貼裝在PCB表面，較差狀況可能會因為錯誤插件把插裝機(jī)搞故障，自動化產(chǎn)線因為問題出現(xiàn)∕排除、導(dǎo)致產(chǎn)速下降。
 
至于插件歪斜的元器件也可能不影響插件或是焊接生產(chǎn)，但歪斜的元件雖不影響功能卻可能讓后續(xù)機(jī)殼組裝產(chǎn)生無法安裝到機(jī)箱或組裝加工問題，事后人工再加工處理也會產(chǎn)生重工成本。尤其是SMT技術(shù)正朝高速化、智能化、高精密度方向升級，但PCB板容易翹曲卻往往成了阻礙生產(chǎn)速度再提升的瓶頸。
 
SMT自動化加工  上料精度為優(yōu)化重點(diǎn)
以SMT加工自動化機(jī)臺為例，元器件為利用吸嘴運(yùn)用吸力吸住電子料件，PCB經(jīng)過上加熱焊膏快速將元器件上料貼合，達(dá)到完美上料∕焊接的狀態(tài)，必須是元件吸附平穩(wěn)、焊膏加熱處理時機(jī)恰到好處，電子元件與PCB完整接合后吸住料件的吸嘴釋放真空吸力后釋放料件，完成精準(zhǔn)上料∕焊接元件目的。
 
而上料過程中可能在吸嘴真空吸引力控制不良，導(dǎo)致元件拋料問題造成元器件移位、或是貼片機(jī)的下壓力道過大導(dǎo)致料件焊接點(diǎn)的焊膏被擠出焊點(diǎn)狀態(tài)，這些狀況尤其在PCB翹曲不平整時最容易被凸顯出來，不平整的PCB也成為自動上料機(jī)頻繁需要排除的問題點(diǎn)。
 
PCB不平整不僅會造成拋料或是料件擠壓問題，對腳位密集的半導(dǎo)體、整合晶片元器件也極容易因為左右上下移位(平移誤差)或是角度移位(旋轉(zhuǎn)誤差)，導(dǎo)致上料位置偏移，偏移的結(jié)果可能導(dǎo)致半導(dǎo)體IC接腳虛焊甚至空焊問題發(fā)生。
 
PCB容許變形量越低越好
在IPC所列的標(biāo)準(zhǔn)有提到SMT貼片機(jī)所對應(yīng)的PCB最大容許變形量約在0.75%，若是不進(jìn)入自動化SMT處理、手工上料∕焊接的PCB最大容許變形量則為1.5%，但基本上這只是對PCB翹曲程度的低標(biāo)準(zhǔn)要求，若要滿足SMT貼片機(jī)的自動化加工精準(zhǔn)度與預(yù)度，對于PCB變形量控制標(biāo)準(zhǔn)必須比0.75%要求更高，可能必須要要求至少0.5%甚至是0.3%高標(biāo)準(zhǔn)要求。
 
檢視PCB為何產(chǎn)生翹曲？其實PCB為銅箔、玻璃纖維、樹脂等復(fù)合材料使用化學(xué)膠料搭配物理壓合、貼合制成的復(fù)合板材，每種材料的彈性、膨脹系數(shù)、硬度、應(yīng)力表現(xiàn)都不同，受熱膨脹的狀況也會有差異，在PCB加工過程會經(jīng)過多段熱處理、機(jī)械切割、化學(xué)材料浸泡、物理壓合黏合等過程反覆處理，要制作具完全平面的PCB本來就是緣木求魚、難上加難，但至少可以控制在一定比例要求的平整度表現(xiàn)。
 
導(dǎo)致PCB翹曲成因復(fù)雜  必須從材料∕制程多方分析
雖然導(dǎo)致PCB翹曲變形的原因復(fù)雜，但至少可以從幾個可以著手的角度進(jìn)行處理。首先，須先針對PCB板為何變形進(jìn)行原因分析，知道產(chǎn)出問題關(guān)鍵才能找出對應(yīng)解法，降低PCB板變形問題可以自材料、復(fù)合板材結(jié)構(gòu)、蝕刻線路圖形分布、加工制程等面向進(jìn)行思考與研究。
 
而PCB翹曲的多數(shù)成因，會發(fā)生在PCB制程本身的問題，因為當(dāng)電路板上的覆銅面積有差異時，如電路板為了電磁問題改善或電氣特性優(yōu)化，會將地線線路刻意大面積處理，而數(shù)據(jù)線路則相對密集蝕刻，這會導(dǎo)致PCB本身的覆銅產(chǎn)生局部的面積差異，當(dāng)大面積覆銅銅箔無法均勻分布于同一張PCB時。
 
當(dāng)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生的熱，或加工機(jī)具、處理產(chǎn)生的熱，就會導(dǎo)致PCBA出現(xiàn)熱漲冷縮物理現(xiàn)象，加上覆銅不均勻產(chǎn)生局部應(yīng)力差異，電路板翹曲自產(chǎn)生，若板子的熱漲冷縮導(dǎo)致的應(yīng)力差異達(dá)到材料極限值，就會造成PCB永久性的翹曲變形。