回流焊温度下线路板及零配件的共面性测量
By 张兴隆
随着细间距组件应用日趋广泛，组件与线路板之间的共面性变得愈加重要。过去的标准规定线路板由于翘曲而造成在垂直方向上的偏移不能超过板子对角线的 1% ，但现在设计人员可能要把这个标准提高至 0.3% 。不仅如此，线路板上一个焊盘局部的平整度可能更为重要，因为对连接面数组组件和焊盘的焊球尺寸要求很严，而且 PCB 上某个焊接区域的平面度与整块板的平均平面度关系并不是很大。
与此同时，人们也逐渐开始关注新型器件的平整度。比如 CSP ，尽管面积很小但共面性问题已经引起了工程师的注意；另外像倒装芯片中裸片的中部向上拱起也是一种普遍现象。
生产技术人员现在遇到两个新问题，都会影响上面提到的共面性。一个是使用无铅焊料需要更高的焊接温度：采用常规 Sn/Pb 焊料时回流焊炉的最高温度约为 225 ℃ ，但是无铅焊料通常要达到 260 ℃ 左右，而高温会增加线路板和组件的翘曲程度。
同时线路板材料也在不断改变以便适应更高的焊接温度，这个温度刚好超出 FR4 材料允许的范围。虽然这些材料能够承受 260 ℃ 高温，特别像特富龙 (teflon) 或尼龙材料的翘曲特性似乎还与 FR4 很相似，但是进一步研究则可能发现它们的性能有很大不同。所以有专门针对高温设计并具有不同热位移反应的新型混合材料，它们将来用在各种组件上的机会非常大。
而在生产方面，既面临着越来越高的间距要求，又要面对新型材料，所以对线路板和组件的共面性进行测量是一个明智的做法。总的来讲，由于共面性控制不良而造成的危害主要有两类：一类是藉由电性能测试即可发现的缺陷，另一类则是因为产生了应力而在正常使用中经历高低温变化时出现问题。
如果按照以前对印刷线路板平整度的看法 ( 比如垂直偏移允许不超过板子对角线的 1%) ，那么在用到细间距或其它新技术时会很容易引起严重误解，人们会认为某个面数组组件区域的翘曲与整个板的翘曲度成正比。实际上组件局部区域的偏移不一定与整板平均值相同，而且某个点的翘曲可能会对焊点连接造成严重影响。
