PCBA技術 - PCB処理のためにPCBボードを正しく選ぶ方法？

回路基板処理の寿命と性能は PCBボード. 正しいものを選ぶために PCBボード, 異なる回路基板の種類に使用される材料を理解する必要がある. 異なる電気的・物理的特性の理解 PCBボードsは、回路基板処理とボードの選択を助けるのを助けます.

大量の電流を扱う必要がある場合、回路基板の間隔及び幅も重要である。回路基板の構造強度は、基板および積層体によって決定される。これら2層の材料の選択は、回路基板の種類に依存する。

回路基板処理PCBボード構成とその重要性

PCBボードは、基板、積層体、はんだマスク、スクリーン印刷の4層からなる。基板および積層体は、基本的な電気的、機械的および熱的回路基板の特性を定める。

基板

ガラス繊維FR 4は、PCB基板に使用される最も一般的な材料である。ここでfrは難燃剤である。剛性や厚みにより適している。柔軟なPCBのために、Kaptonまたは同等のプラスチックを使ってください。

PCBボードの厚さは用途や用途によって異なる。例えば、ほとんどのSparkfun製品は1.6 mmの厚さを持ちます、一方、Arduinoプロ製品は0.8 mmの厚さを持ちます。エポキシ樹脂などの安価な材料で作られたPCBは耐久性がない。

基板は低価格の家電製品に見られる。これらは熱安定性が低いため、ラミネーションを容易に失う。ハンダ付けした鉄を基板上に長時間固定すると、基板がスモークを起こし、識別が容易となる。

誘電体材料の非導電性層は、誘電率に基づいて選択される。

基板は、ガラス転移温度（Tg）などの特定の必要な特性を満たさなければならない。TGは、熱が材料を変形させるか、柔らかくする点です。アルミニウム又は絶縁金属基板（IMS）FR−1〜FR−6、ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）、CEM−1〜CEM−5、G−10及びG−11、RF−35、ポリイミド、アルミナ、及びピルラックス及びカプトンなどの可撓性基板などの基板に対して種々の材料を使用することができる。

一般的に、IMSEは熱抵抗を最小にし、より効率的に熱を伝導することができる

ラミネート

これは、熱膨張係数、引張及び剪断強度、及びTgのような特性を提供する。積層体に用いられる一般的な誘電体は、CEM−1、SEM−3、FR−1、FR−4、ポリテトラフルオロエチレン（テフロン）、FR−2〜FR−6、SEM−1〜SEM−5、G−10である。

The copper foil is the next layer ラミネートd to the board. For 両面PCB, 銅は基板の両側に塗布される. 銅の厚さは用途によって異なる. 例えば, 低電力アプリケーションと比較, 高出力アプリケーションは、より大きな厚みを有する.

半田マスク

これは銅箔の上の層です。それは、他の伝導の金属との偶然の接触を防ぐために銅跡のための絶縁材料として使われることができます。それは、適切な場所ではんだ付けするのを助けます。

それは外部汚染を防止する保護層であり、パッド、銅線、およびドリル穴のような表面部品間の必要な分離を提供する。

シルクスクリーン

スクリーン印刷は、アセンブリを容易にするためにPCB上の文字、数字および記号を追加するために使用される半田マスク層をカバーするために使用され、指標を介して回路基板のより良い理解を行う。

PCBタイプ別PCBボードを選択

回路基板は次のように分類できる。

コンポーネント位置：片面、両面、埋め込み

スタッキング：単層と多層

デザイン：モジュールに基づいて、カスタマイズされた、特別な

柔軟性：柔軟性，柔軟性，剛性

強度：電気的強度と機械的強度

電気機能：高周波、高出力、高密度とマイクロ波

ボードタイプは、デザインのための最も適したボード材料を選択するために使用することができます。

片面PCBは、薄い銅メッキ基板のみを含む。銅レイヤーに保護ハンダマスクを配置します。スクリーン印刷されたコーティングは、ボードの要素をマークするために上部に適用することができます。

両面PCBの基板は、金属導電層と、両側（頂部及び底部）に取り付けられた構成要素とを含む。

多層PCBは、両面PCB構成に見られるような追加の層を追加することによって、PCB設計の密度と複雑さを増加させる。これらは非常に厚く、非常に複雑なデザインを許可します。使用される付加層は、回路に電力を供給し、電磁干渉（EMI）のレベルを減少させる電力層である。

剛性PCBは、回路基板のねじれを防止するために、強力な硬質基板材料（例えばファイバーグラス）を使用する。コンピュータのマザーボードは、非フレキシブルPCBの最高の例です。

フレキシブルPCBの基板はフレキシブルなプラスチックである。それは、PCBの上で回路を損傷することなく、使用中に回転して、変位されることができます。それは、重量やスペースは、衛星などの重要な先進的な歯車の重い配線を復元することができます。

剛性フレックスボードは、フレキシブル回路基板に取り付けられた剛性回路基板からなる。これらのボードは、必要に応じて複合設計要件を満たすことができます。

回路基板処理における毒性物質の安全性

はんだ中のヒュームは鉛を含んでいて、有毒である。はんだはPCB上の電気的接続を作るために使用されるので、はんだ付け作業は閉じた環境で実行されなければならない。大気に排出される煙はきれいでなければならない。ワイヤとはんだを交換する1つの解決策は、水溶性導電性成形プラスチックを使用することである。

放熱用PCB材料選定のための注意

PCBに影響する2つの要因は、パワーと熱です。したがって、各閾値を決定することが重要である。これは、材料の長さを通じてPCBの熱伝導率を評価することによって行うことができる。

低い熱伝導率を有するPCB材料は熱を発生させます。そして、それは熱集中的なアプリケーションのために大きな不利でありえます。

回路基板処理のためのPCB材料選択

PCBの2つのタイプは、片面と両面は、いくつかの銅クラッドされている一方、他の軍隊や航空宇宙、自動車や医療業界でアルミニウムを使用します。これらの特定の領域のために、使用される材料は、最高のパフォーマンスを持っていなければなりません。

PCB材料を選ぶ理由は、軽量で良質であり、高出力に耐える能力である。材料レベルは性能レベルに関連しているので、PCB材料を選択する際にどの機能を比較するかを決定することが重要である。

フレキシブル基板の大部分は耐熱性ポリイミドフィルムであり，寸法整合性と誘電率は3 . 6である。Kaptonは3つのPalaluxバージョンを持っています：FR、ノン難燃剤（NFR）と接着剤フリー、高性能（AP）。

品質は家庭用電子機器や産業用機器のあらゆる回路基板の建設に重要である。PCBsのようなコンポーネントは、予想される寿命の上の優れたパフォーマンスを提供しなければならない。電子機器、マイクロ波オーブンおよび他の家電製品は、それらを働かせ続けるためにPCB技術に頼ります。

LED照明選択のためのPCBボード処理

LED PCBボードは、動作中に加熱します。したがって、LEDチップは、アルミニウム、銅または合金混合物のような金属から成るベースに取り付けられて、最適な熱管理を成し遂げて、光出力を増やすために非常に反射面でおおわれている。これにより、発熱部品を冷却し、放熱性を向上させることができる。これは、LEDの性能及び寿命を向上させることができる。

したがって, choose a metal core PCB (MC-PCB) for LED applications. 熱伝導性誘電材料の薄いレイヤーを含むこと, その熱伝達効率は従来の硬質PCBよりはるかに高い. FR - 4材料は、熱いアルミニウムの層を含みます, 熱を効果的に放散できる. 事実を考慮して MC - PCB材料 より高い力のために開発される.