服務(wù)器大尺寸 PCB 翹曲防控（基材與壓合工藝）
來源：捷配
時間: 2025/11/25 10:15:21
閱讀: 146
1. 引言?
隨著服務(wù)器向 “高密度、大算力” 升級，主板 PCB 尺寸已從傳統(tǒng) 244mm×180mm 擴展至 300mm×400mm 甚至更大，但大尺寸 PCB 因 “層間應(yīng)力不均” 導(dǎo)致的翹曲問題愈發(fā)突出 —— 某服務(wù)器廠商曾因 300mm×400mm 主板翹曲度超 1.5%，導(dǎo)致 CPU 插座貼裝良率僅 72%，返工成本增加 300 萬元 / 月。服務(wù)器大尺寸 PCB 需符合IPC-6012F（印制板質(zhì)量標準）第 2.6 條款，翹曲度要求≤0.75%（單塊尺寸≥300mm 時）。捷配深耕大尺寸 PCB 定制 5 年，累計交付 60 萬 + 片服務(wù)器大尺寸 PCB，翹曲合格率穩(wěn)定在 99.2% 以上，本文拆解翹曲防控的基材選型、壓合工藝及后期矯正方案，助力企業(yè)解決大尺寸 PCB 翹曲難題。?
2. 核心技術(shù)解析?
服務(wù)器大尺寸 PCB 翹曲的本質(zhì)是 “層間應(yīng)力失衡”，需聚焦三大核心影響因素，且需符合IPC-TM-650 2.4.22（PCB 翹曲測試標準） ：?
一是基材熱膨脹系數(shù)（CTE），大尺寸 PCB 因面積大，CTE 差異導(dǎo)致的應(yīng)力更顯著 —— 普通 FR-4 基材 Z 軸 CTE（150℃以上）約 60ppm/℃，而生益 S1141 基材（專為大尺寸 PCB 設(shè)計）Z 軸 CTE≤45ppm/℃，捷配實驗室測試顯示，采用 S1141 的 300mm×400mm PCB，壓合后翹曲度比普通 FR-4 低 40%；二是疊層對稱性，大尺寸 PCB 需嚴格遵循 “對稱疊層” 原則，若頂層與底層銅箔覆蓋率差異超 15%，翹曲概率會增加 60%，符合IPC-2221 第 5.3.1 條款對大尺寸 PCB 疊層的要求；三是壓合應(yīng)力釋放，大尺寸 PCB 壓合后降溫速度過快（＞5℃/min），會導(dǎo)致內(nèi)部應(yīng)力無法釋放，翹曲度超標的風(fēng)險上升 50%，按IPC-6012F 第 3.3 條款，降溫速度需控制在 2℃~3℃/min。?
此外，服務(wù)器大尺寸 PCB 銅厚選擇也關(guān)鍵，1oz 銅箔比 2oz 銅箔更易控制翹曲 —— 捷配數(shù)據(jù)顯示，300mm×400mm PCB 用 1oz 銅箔時，翹曲合格率 98.5%，用 2oz 銅箔時需額外優(yōu)化疊層，合格率才能達 97%。?
3. 實操方案?
3.1 基材與疊層設(shè)計?
- 基材選型：優(yōu)先選用生益 S1141（Tg=170℃，Z 軸 CTE≤45ppm/℃，彎曲強度≥500MPa），若需高頻性能（如服務(wù)器 PCIe 5.0 接口），選用羅杰斯 RO4535（Z 軸 CTE≤30ppm/℃，介電常數(shù) 3.66±0.05），需通過捷配 “基材 CTE 驗證”（用熱機械分析儀 JPE-TMA-300 測試，確保 Z 軸 CTE 達標）；?
- 對稱疊層：以 8 層 300mm×400mm PCB 為例，疊層結(jié)構(gòu)設(shè)計為 “信號層（銅覆蓋率 40%）- 接地層（銅覆蓋率 70%）- 電源層（銅覆蓋率 70%）- 信號層（銅覆蓋率 40%）- 信號層（銅覆蓋率 40%）- 電源層（銅覆蓋率 70%）- 接地層（銅覆蓋率 70%）- 信號層（銅覆蓋率 40%）”，頂層與底層銅覆蓋率差異≤5%，用捷配疊層設(shè)計軟件 JPE-Layer 5.0 自動校驗對稱性；?
- 銅箔管控：核心信號層用 1oz 銅箔（厚度 35μm），電源層可選用 2oz 銅箔（厚度 70μm），但需在電源層增加 “應(yīng)力釋放槽”（寬度 0.2mm，間距 5mm），避免銅箔過厚導(dǎo)致應(yīng)力集中。?
3.2 壓合工藝與后期矯正?
- 壓合參數(shù)設(shè)定：采用捷配大尺寸專用壓合機（JPE-Press-1000，最大壓合面積 1200mm×800mm），壓合曲線為 “升溫（2℃/min 至 170℃）→保溫（90min，壓力 28kg/cm²）→降溫（2.5℃/min 至 50℃）”，升溫與降溫速度嚴格控制在 ±0.5℃/min 內(nèi)；?
- 應(yīng)力釋放處理：壓合后將 PCB 放入恒溫箱（JPE-TH-500），在 120℃下保溫 60min，緩慢釋放內(nèi)部應(yīng)力，處理后翹曲度可再降低 15%；?
- 翹曲矯正：對翹曲度 0.75%~1.0% 的 PCB，用捷配翹曲矯正機（JPE-Warp-300）進行機械矯正 —— 施加 15kg/cm² 壓力，在 130℃下保溫 30min，矯正后翹曲度≤0.75%，矯正合格率達 99%。?
?
服務(wù)器大尺寸 PCB 翹曲防控需以 “基材低 CTE + 對稱疊層 + 慢速壓合” 為核心，關(guān)鍵在于平衡層間應(yīng)力。捷配可提供 “大尺寸 PCB 全流程服務(wù)”：基材專屬定制（與生益聯(lián)合開發(fā)低 CTE 基材）、疊層對稱性預(yù)審（JPE-Layer 5.0）、大尺寸壓合專線（JPE-Press-1000），確保翹曲度可控。
微信公眾號
微信小程序
抖音視頻號
浙公網(wǎng)安備 33010502006866號