Teknologi PCBA - Bagaimana untuk memilih papan PCB dengan betul untuk pemprosesan PCB?

Kehidupan dan prestasi pemprosesan papan sirkuit bergantung pada pilihan papan PCB. Untuk memilih papan PCB yang betul, perlu memahami bahan yang digunakan untuk kategori papan sirkuit yang berbeza. Memahami ciri-ciri elektrik dan fizik papan PCB yang berbeza membantu memproses papan sirkuit dan pemilihan papan.

Apabila jumlah besar semasa perlu ditangani, jarak dan lebar papan sirkuit juga penting. Kekuatan struktur papan sirkuit ditentukan oleh substrat dan laminat. Pilihan bahan untuk dua lapisan ini bergantung pada jenis papan sirkuit.

Name

Papan PCB terdiri dari empat lapisan, iaitu substrat, laminat, topeng askar dan cetakan skrin. Substrat dan laminat bersama-sama menentukan ciri-ciri papan sirkuit elektrik, mekanik dan suhu asas.

Substrate

Fiber kaca FR4 adalah bahan yang paling biasa digunakan untuk substrat PCB. Di sini, FR bermakna penyebab api. Ia sesuai kerana ketat dan tebal. Untuk PCB fleksibel, gunakan Kapton atau plastik yang sama.

Ketebusan papan PCB bergantung pada aplikasinya atau tujuannya. Contohnya, kebanyakan produk Sparkfun mempunyai tebal 1.6 mm, sementara produk Arduino Pro mempunyai tebal 0.8 mm. PCB yang dibuat dari bahan murah seperti resin epoksi kekurangan kesabaran.

Substrat ditemui dalam produk elektronik pengguna dengan biaya rendah. Mereka mempunyai kestabilan panas yang rendah, yang menyebabkan mereka mudah kehilangan laminasi. Apabila besi soldering ditetapkan pada papan untuk masa yang lama, substrat juga boleh menyebabkan asap, yang membuat mereka mudah untuk dikenali.

Lapisan bukan-konduktif bahan dielektrik dipilih berdasarkan konstan dielektrik.

Substrat mesti memenuhi sifat tertentu yang diperlukan, seperti suhu transisi kaca (Tg). Tg adalah titik di mana panas menyebabkan bahan untuk membentuk atau lembut. Pelbagai bahan boleh digunakan untuk substrat, seperti aluminum atau substrat logam terisolasi (IMS) FR-1 hingga FR-6, polytetrafluoroethylene (PTFE), CEM-1 hingga CEM-5, G-10 dan G-11, RF-35, polyimide, alumina dan substrat fleksibel seperti Pyralux dan Kapton.

"Secara umum, IMSes boleh minimumkan resistensi panas dan menjalankan panas lebih efisien. Substrate ini secara mekanik lebih kuat daripada seremik-filem tebal dan struktur tembaga terikat langsung biasanya digunakan dalam banyak aplikasi."

Laminate

Ini menyediakan ciri-ciri seperti koeficien pengembangan panas, tenaga dan kekuatan pemotong, dan Tg. dielektrik umum yang digunakan untuk laminat adalah CEM-1 dan CEM-3, FR-1, FR-4, polytetrafluoroethylene (Teflon), FR-2 hingga FR-6, CEM-1 hingga CEM-5 dan G-10.

Fol tembaga adalah lapisan berikutnya laminasi ke papan. Untuk PCB dua sisi, tembaga dilaksanakan pada kedua-dua sisi substrat. Lebar tembaga berbeza mengikut aplikasi. Contohnya, dibandingkan dengan aplikasi kuasa rendah, aplikasi kuasa tinggi mempunyai tebal yang lebih besar.

Topeng Solder

Ini lapisan di atas foil tembaga. Ia boleh digunakan sebagai bahan mengisolasi untuk jejak tembaga untuk mencegah kenalan secara tidak sengaja dengan logam konduktif lain. Ia membantu untuk berjuang di tempat yang betul.

Ia adalah lapisan pelindung yang mencegah pencemaran luaran dan menyediakan izolasi yang diperlukan antara komponen permukaan seperti pads, wayar tembaga, dan lubang terbongkar.

Skrin sutra

Pencetakan skrin digunakan untuk menutupi lapisan topeng solder, yang digunakan untuk menambah huruf, nombor dan simbol pada PCB untuk mudah berkumpul dan pemahaman lebih baik papan sirkuit melalui indikator.

Pilih papan PCB mengikut jenis PCB

Papan sirkuit boleh diklasifikasikan dengan cara berikut:

Kedudukan komponen: satu-sisi, dua-sisi dan terlibat

Stacking: satu-lapisan dan berbilang-lapisan

Rancangan: berdasarkan modul, suai dan istimewa

Fleksibiliti: ketat, fleksibel dan fleksibel-ketat

Kekuatan: kekuatan elektrik dan kekuatan mekanik

Fungsi elektrik: frekuensi tinggi, kuasa tinggi, densiti tinggi dan mikrogelombang

Jenis papan boleh digunakan untuk memilih bahan papan yang paling sesuai untuk desain.

PCB satu-sisi hanya termasuk substrat tebal-lapisan tipis. Letakkan topeng askar perlindungan pada lapisan tembaga. Pelayan cetak skrin boleh dilaksanakan di atas untuk menandai unsur papan.

Substrat PCB dua sisi termasuk lapisan konduktif logam dan komponen yang dipasang ke kedua-dua sisi (atas dan bawah).

PCB berbilang lapisan meningkatkan ketepatan dan kompleksiti desain PCB dengan menambah lapisan tambahan di luar yang dilihat dalam konfigurasi PCB dua sisi. Ini membenarkan rancangan yang sangat tebal dan tinggi. Lapisan tambahan yang digunakan adalah lapisan kuasa, yang menyediakan kuasa untuk litar dan mengurangkan aras gangguan elektromagnetik (EMI).

PCB ketat menggunakan bahan substrat ketat kuat (seperti kaca serat) untuk mencegah papan sirkuit dari berputar. Papan ibu dalam komputer adalah contoh terbaik PCB yang tidak fleksibel.

Substrat PCB fleksibel adalah plastik fleksibel. Ia boleh diputar dan dipindahkan semasa digunakan tanpa merusak sirkuit pada PCB. Ia boleh memulihkan kawat berat dalam gear maju di mana berat badan dan ruang adalah kritik, seperti satelit.

Papan flex-ketat terdiri dari papan sirkuit ketat yang dipasang pada papan sirkuit fleksibel. Papan ini boleh memenuhi keperluan desain komposit sesuai dengan keperluan.

Langkah pencegahan keselamatan untuk bahan beracun dalam pemprosesan papan sirkuit

Asap dalam tentera mungkin mengandungi lead, yang beracun. Solder digunakan untuk membuat sambungan elektrik pada PCB, jadi operasi soldering mesti dilakukan dalam persekitaran tertutup. Asap yang keluar ke atmosfer mesti bersih. Satu penyelesaian untuk menggantikan wayar dan solder adalah untuk menggunakan plastik konduktif yang boleh solusi air.

Jaga-jaga untuk memilih bahan PCB untuk penyebaran panas

Dua faktor yang mempengaruhi PCB adalah kuasa dan panas. Oleh itu, penting untuk menentukan setiap ambang. Ini boleh dilakukan dengan menilai konduktiviti panas PCB melalui panjang bahan.

Bahan PCB dengan konduktiviti panas rendah menghasilkan panas, yang boleh menjadi kelemahan besar untuk aplikasi yang intensif panas.

Pemilihan bahan PCB untuk pemprosesan papan sirkuit

Terdapat dua jenis PCB, satu-sisi dan dua-sisi, sebahagian daripada mereka berlepas tembaga, sementara yang lain menggunakan aluminum dalam industri tentera dan aerospace, automotif dan perubatan. Untuk kawasan spesifik ini, bahan yang digunakan sepatutnya mempunyai prestasi terbaik.

Alasan untuk memilih bahan PCB adalah berat ringan, kualiti yang baik atau kemampuan untuk menahan kuasa tinggi. Kerana aras bahan berkaitan dengan aras prestasi, penting untuk menentukan fungsi mana yang perlu dibandingkan dengan satu sama lain bila memilih bahan PCB.

Kebanyakan papan fleksibel terdiri dari Kapton, yang merupakan filem poliimid dengan resistensi panas, konsistensi dimensi dan konstan dielektrik hanya 3.6. Kapton mempunyai tiga versi Pyralux: FR, non-flame retardant (NFR) dan glue-free, prestasi tinggi (AP).

Kualiti penting untuk membina mana-mana jenis papan sirkuit untuk peralatan elektronik rumah tangga atau peralatan industri. Komponen seperti PCB sepatutnya menyediakan prestasi yang baik sepanjang hidup yang dijangka. Peralatan elektronik, oven gelombang mikro dan peralatan rumah tangga lain bergantung pada teknologi PCB untuk menjaganya berfungsi.

Pemprosesan papan PCB untuk pemilihan cahaya LED

Papan PCB LED memanaskan semasa operasi. Oleh itu, cip LED diletak pada dasar yang dibuat dari logam seperti aluminum, tembaga atau campuran legasi dan dilindungi dengan permukaan yang sangat reflektif untuk mencapai pengurusan panas optimal dan meningkatkan output cahaya. Ini menjaga komponen yang menghasilkan panas sejuk dan meningkatkan kapasitas penyebaran panas mereka. Ini boleh meningkatkan prestasi dan kehidupan LED.

Oleh itu, pilih PCB inti logam (MC-PCB) untuk aplikasi LED. Termasuk lapisan tipis bahan dielektrik konduktif secara panas, efisiensi pemindahan panasnya jauh lebih tinggi daripada PCB yang ketat tradisional. Bahan FR-4 termasuk lapisan aluminum dip panas, yang boleh menyebar panas secara efektif. Mengingat bahawa bahan-bahan MC-PCB dikembangkan untuk kuasa yang lebih tinggi.