PCBA-Technologie - Wie wählt man PCB-Platine richtig für die PCB-Verarbeitung?

Die Lebensdauer und Leistung der Leiterplattenbearbeitung hängen von der Wahl des Leiterplatte. Um das richtige zu wählen Leiterplatte, Es ist notwendig, die Materialien zu verstehen, die für verschiedene Leiterplattenkategorien verwendet werden. Verstehen der elektrischen und physikalischen Eigenschaften verschiedener Leiterplattes hilft bei der Leiterplattenbearbeitung und Auswahl von Leiterplatten.

Wenn eine große Strommenge gehandhabt werden muss, sind auch der Abstand und die Breite der Leiterplatte wichtig. Die strukturelle Festigkeit der Leiterplatte wird durch Substrat und Laminat bestimmt. Die Wahl der Materialien für diese beiden Schichten hängt von der Art der Leiterplatte ab.

Leiterplattenverarbeitung Leiterplattenverarbeitung Zusammensetzung und ihre Bedeutung

Die Leiterplatte besteht aus vier Schichten, nämlich Substrat, Laminat, Lotmaske und Siebdruck. Substrat und Laminat definieren zusammen die grundlegenden elektrischen, mechanischen und thermischen Eigenschaften der Leiterplatte.

Substrat

Glasfaser FR4 ist das am häufigsten verwendete Material für PCB-Substrate. Hier steht FR für flammhemmend. Es ist aufgrund seiner Steifigkeit und Dicke geeignet. Für flexible Leiterplatten verwenden Sie Kapton oder gleichwertige Kunststoffe.

Die Dicke der Leiterplatte hängt von ihrer Anwendung oder ihrem Zweck ab. Zum Beispiel haben die meisten Sparkfun Produkte eine Dicke von 1,6mm, während Arduino Pro Produkte eine Dicke von 0,8mm haben. Leiterplatten, die aus billigeren Materialien wie Epoxidharz hergestellt werden, sind nicht haltbar.

Substrate finden sich in kostengünstigen Unterhaltungselektronikprodukten. Diese haben eine geringe thermische Stabilität, wodurch sie leicht die Laminierung verlieren. Wenn der Lötkolben lange auf der Platine befestigt ist, kann das Substrat auch Rauch verursachen, wodurch sie leicht zu identifizieren sind.

Die nichtleitende Schicht aus dielektrischem Material wird anhand der dielektrischen Konstante ausgewählt.

Das Substrat muss bestimmte geforderte Eigenschaften erfüllen, wie z.B. die Glasübergangstemperatur (Tg). Tg ist der Punkt, an dem Hitze bewirkt, dass sich das Material verformt oder erweicht. Für das Substrat können eine Vielzahl von Materialien verwendet werden, wie Aluminium oder isolierte Metallsubstrate (IMS) FR-1 bis FR-6, Polytetrafluorethylen (PTFE), CEM-1 bis CEM-5, G-10 und G-11, RF-35, Polyimid, Aluminiumoxid und flexibleSubstrat wie Pyralux und Kapton.

"Im Allgemeinen können IMSes den Wärmewiderstand minimieren und Wärme effizienter leiten. DieseSubstrat sind mechanisch stärker als Dickschichtkeramik und direkt gebundene Kupferstrukturen, die in vielen Anwendungen häufig verwendet werden."

Laminat

Dies liefert Eigenschaften wie Wärmeausdehnungskoeffizient, Zug- und Scherfestigkeit und Tg. Häufige Dielektrika für Laminat sind CEM-1 und CEM-3, FR-1, FR-4, Polytetrafluorethylen (Teflon), FR-2 bis FR-6, CEM-1 bis CEM-5 und G-10.

The copper foil is the next layer Laminatd to the board. Für doppelseitige Leiterplatten, Kupfer wird auf beiden Seiten des Substrats aufgetragen. Die Dicke des Kupfers variiert je nach Anwendung. Zum Beispiel, im Vergleich zu Low-Power-Anwendungen, Hochleistungsanwendungen haben eine größere Dicke.

Lötmaske

Dies ist die Schicht auf der Kupferfolie. Es kann als Isoliermaterial für Kupferspuren verwendet werden, um versehentlichen Kontakt mit anderen leitfähigen Metallen zu verhindern. Es hilft, an der richtigen Stelle zu löten.

Es handelt sich um eine Schutzschicht, die äußere Verunreinigungen verhindert und die erforderliche Isolierung zwischen Oberflächenkomponenten wie Pads, Kupferdrähten und gebohrten Löchern gewährleistet.

Siebdruck

Siebdruck wird verwendet, um die Lotmaskenschicht abzudecken, die verwendet wird, um Buchstaben, Zahlen und Symbole auf der Leiterplatte hinzuzufügen, um die Montage und ein besseres Verständnis der Leiterplatte durch Indikatoren zu erleichtern.

Wählen Sie Leiterplatte nach Leiterplattentyp

Leiterplatten können auf folgende Arten klassifiziert werden:

Bauteilposition: einseitig, doppelseitig und eingebettet

Stapeln: ein- und mehrschichtig

Design: basierend auf Modulen, kundenspezifisch und speziell

Flexibilität: starr, flexibel und starr-flexibel

Stärke: elektrische Festigkeit und mechanische Festigkeit

Elektrische Funktionen: Hochfrequenz, hohe Leistung, hohe Dichte und Mikrowelle

Der Plattentyp kann verwendet werden, um das am besten geeignete Plattenmaterial für das Design auszuwählen.

Eine einseitige Leiterplatte enthält nur ein dünnes, kupferbeschichtetes Substrat. Legen Sie eine schützende Lotmaske auf die Kupferschicht. Die Siebdruckbeschichtung kann auf der Oberseite aufgetragen werden, um die Elemente der Platte zu markieren.

Das Substrat einer doppelseitigen Leiterplatte enthält eine metallleitende Schicht und Komponenten, die an beiden Seiten (oben und unten) befestigt sind.

Mehrschichtige Leiterplatten erhöhen die Dichte und Komplexität des Leiterplattendesigns, indem zusätzliche Schichten hinzugefügt werden, die über die in doppelseitigen Leiterplattenkonfigurationen hinausgehen. Diese ermöglichen extrem dicke und hochcompoundierte Konstruktionen. Die zusätzliche Schicht, die verwendet wird, ist die Leistungsschicht, die den Stromkreis mit Strom versorgt und das Niveau der elektromagnetischen Störungen (EMI) reduziert.

Starre Leiterplatten verwenden starke starre Substratmaterialien (wie Glasfaser), um ein Verdrehen der Leiterplatte zu verhindern. Das Motherboard in einem Computer ist das beste Beispiel für eine nicht flexible Leiterplatte.

Das Substrat der flexiblen Leiterplatte ist flexibler Kunststoff. Es kann während des Gebrauchs gedreht und verschoben werden, ohne die Schaltung auf der Leiterplatte zu beschädigen. Es kann schwere Verkabelungen in fortgeschrittenen Gängen wiederherstellen, in denen Gewicht und Platz entscheidend sind, wie Satelliten.

Starr-Flex-Platine besteht aus einer starren Platine, die an einer flexiblen Platine befestigt ist. Diese Platten können die Anforderungen des Verbunddesigns bei Bedarf erfüllen.

Sicherheitsvorkehrungen für giftige Materialien in der Leiterplattenbearbeitung

Die Dämpfe im Lot können Blei enthalten, das giftig ist. Löt wird verwendet, um elektrische Verbindungen auf der Leiterplatte herzustellen, so dass der Lötvorgang in einer geschlossenen Umgebung durchgeführt werden muss. Der Rauch, der in die Atmosphäre abgegeben wird, muss sauber sein. Eine Lösung zum Austausch von Drähten und Löten ist die Verwendung wasserlöslicher leitfähiger Formkunststoffe.

Vorsichtsmaßnahmen für die Auswahl von Leiterplattenmaterialien für die Wärmeableitung

Die beiden Faktoren, die die Leiterplatte beeinflussen, sind Strom und Wärme. Daher ist es wichtig, jeden Schwellenwert zu bestimmen. Dies kann durch die Bewertung der Wärmeleitfähigkeit der Leiterplatte über die Länge des Materials erfolgen.

Leiterplattenmaterialien mit geringer Wärmeleitfähigkeit erzeugen Wärme, was bei wärmeintensiven Anwendungen ein großer Nachteil sein kann.

Auswahl des Leiterplattenmaterials für die Leiterplattenbearbeitung

Es gibt zwei Arten von Leiterplatten, einseitig und beidseitig, von denen einige kupferplattiert sind, während andere Aluminium in der Militär- und Luftfahrt-, Automobil- und Medizinindustrie verwenden. Für diese spezifischen Bereiche sollten die verwendeten Materialien die beste Leistung aufweisen.

Die Gründe für die Wahl von Leiterplattenmaterialien sind ihr geringes Gewicht, ihre gute Qualität oder die Fähigkeit, hoher Leistung standzuhalten. Da die Materialebene mit dem Leistungsniveau in Beziehung steht, ist es wichtig, bei der Auswahl von Leiterplattenmaterialien zu bestimmen, welche Funktionen miteinander verglichen werden müssen.

Der größte Teil der flexiblen Platte besteht aus Kapton, einer Polyimidfolie mit Hitzebeständigkeit, Dimensionsbeständigkeit und Dielektrizitätskonstante von nur 3.6. Kapton hat drei Pyralux-Versionen: FR, nicht flammhemmend (NFR) und klebefrei, hochleistungsfähig (AP).

Qualität ist wichtig für den Bau jeder Art von Leiterplatte für Haushaltselektronik oder industrielle Geräte. Komponenten wie Leiterplatten sollten über die erwartete Lebensdauer eine hervorragende Leistung bieten. Elektronische Geräte, Mikrowellengeräte und andere Haushaltsgeräte verlassen sich auf PCB-Technologie, um sie am Laufen zu halten.

PCB Board Verarbeitung für LED Beleuchtung Auswahl

Die LED-Leiterplatte erwärmt sich während des Betriebs. Daher wird der LED-Chip auf einem Sockel aus Metallen wie Aluminium, Kupfer oder Legierungsgemischen montiert und mit einer stark reflektierenden Oberfläche beschichtet, um ein optimales Wärmemanagement zu erreichen und die Lichtleistung zu erhöhen. Dies hält die wärmeerzeugenden Komponenten kühl und verbessert ihre Wärmeableitungskapazität. Dies kann die Leistung und Lebensdauer der LED verbessern.

Daher, choose a metal core PCB (MC-PCB) for LED applications. Einschließlich einer dünnen Schicht aus thermisch leitfähigem dielektrischem Material, seine Wärmeübertragungseffizienz ist viel höher als die traditionelle starre Leiterplatte. FR-4 Material enthält eine Schicht aus heißem Aluminium, die Wärme effektiv ableiten kann. In Anbetracht der Tatsache, dass MC-PCB Materialien für höhere Leistung entwickelt.