在PCB板制作过程中，翘曲是一个常见的问题，原因主要包括材料、设计和生产等多个方面。材料的热膨胀系数差异、铜箔分布不均匀、元器件布局不合理、布线方向不合理以及工艺参数控制不当等，都可能导致PCB板翘曲。在生产过程中温度、压力和时间的控制不当，也会导致翘曲。为有效控制翘曲，通过烘烤处理，不仅可以去除板材内部的水分，防止后续加工中因水分挥发造成翘曲或分层，还可以释放应力，使板材内部的应力得到释放，增强板材的稳定性。烘烤还能使板材中的树脂完全固化，减少翘曲的可能性，提升PCB板的整体质量。
一、PCB板翘曲的原因
PCB板翘曲是一个复杂的问题，原因多种多样，主要包括以下几个方面：
1、材料因素：不同材料的热膨胀系数（CTE）存在差异，如高多层PCB板由FR-4基材、铜箔及半固化片多层叠加构成，不同材料的CTE差异可达3 - 5ppm/℃，当层数较多时，Z轴方向的累积膨胀差异会显著增加。铜箔分布不均也会导致翘曲，当PCB板两侧铜面积差异超过40%时，经过回流焊后翘曲率会陡增。
2、设计因素：包括层间对称性不足、过孔分布不合理等。非对称结构设计会使翘曲概率大幅提升，而密集的过孔阵列会形成机械应力集中区。组件布局不合理、接线设计不当等也会导致局部应力增加，从而引发翘曲。
3、生产过程因素：如层压过程中升温过快、压力分布不均匀，会导致胶流动过多、过快或层间粘合不均匀，从而产生内应力，导致板翘。在喷锡后未使板子自然冷却，就送至后处理机进行清洗，也会因热冲击导致板翘。
4、环境因素：PCB在接触环境时会吸收水分，在受热时水分汽化膨胀，会导致电路板变形。
二、PCB板烘烤的作用
1、去除水分：PCB在生产、储存和运输过程中可能会吸收水分，烘烤可以有效去除板材内部的潮气，防止后续加工中因水分挥发造成翘曲或分层。
2、释放应力：通过烘烤，可以使板材内的树脂完全固化，进一步消除板内的应力。对于多层板在完成热压冷压后，再次烘烤可以使板内的内应力逐渐释放。
3、改善平整度：对于已经产生轻微翘曲的PCB板，烘烤可以在一定程度上使其恢复平整度。
三、通过烘烤解决PCB板翘曲问题的方法
1、烘烤前的准备：首先需要对PCB板进行检查，确定其翘曲程度和位置。对于高湿度环境下储存后的板材，建议进行烘烤。
2、烘烤过程控制：将PCB板放入烘箱中，设置合适的温度和时间。一般烘烤温度应根据PCB板的材料和工艺要求来确定，通常在120℃ - 150℃之间。烘烤时间一般为2 - 4小时。在烘烤过程中，要确保温度均匀分布，避免局部过热或过冷。
3、烘烤后的处理：烘烤完成后，应让PCB板在烘箱内自然冷却，或者采用缓慢而稳定的冷却方式，避免急剧冷却导致热失衡。冷却后，再次检查PCB板的平整度，确保翘曲问题得到解决。
四、PCB板适用的烘烤设备
1、热风循环烘箱
热风循环烘箱采用风机循环送风方式，风源由循环送风电机带动风轮经加热器送出热风，再经风道送至烘箱内室，使用后的空气被吸入风道再度循环。这种设计确保了箱内温度的均匀性，即使在开关门引起温度波动时，也能迅速恢复操作状态。热风循环烘箱适用于多种行业，包括电子、电机、通讯等，可用于PCB板的干燥、固化、预热等工艺，能有效提高烘烤效率和质量。
2、真空烘箱
真空烘箱通过在低氧或真空环境中进行烘烤，避免了氧化问题。这种设备可快速脱氧，升温性能稳定且快速，有助于提高产品质量和效率。适用于半导体、电子产品、PCB板等的无氧化干燥、固化、焊接、退火等高温处理，尤其适合对氧化敏感的PCB板烘烤工艺。
3、充氮真空烘箱
充氮真空烘箱在真空烘箱的基础上增加了充氮功能。可在箱内充入氮气、氩气等惰性气体，实现气氛控制、无氧环境以及降温功能。充氮真空烘箱适用于对气氛要求严格的PCB板烘烤场景，如需要防止氧化、控制特定气氛的固化或退火工艺。
4、PCB板翘曲热压整平烘箱
PCB板翘曲热压整平烘箱专为解决PCB板翘曲问题而定制。由烘烤部分和压板部分组成，通过精确的温度控制和可调节压板装置施加均匀压力，热压协同作用可有效矫正PCB板翘曲，恢复其平整度。在烘烤过程中，压板装置可以将PCB固定在平整状态，同时加热使其内部应力得到释放。适用于已经出现翘曲的PCB板的修复，以及对平整度要求极高的PCB生产。
PCB板翘曲是一个受多种因素影响的问题，通过合理的设计、严格的生产过程控制以及适当的烘烤处理，可以有效预防和解决PCB板翘曲问题。在生产过程中，应加强对材料质量的把控，优化设计和工艺参数，同时合理使用烘烤设备，确保PCB板的质量和性能。
