Selectarea materialelor în procesarea PCBA

procesare PCBA (Ansamblu placă de circuit imprimat) este o verigă importantă în industria producției de electronice. Selectarea materialelor este crucială în procesarea PCBA. Nu numai că afectează performanța și fiabilitatea produsului, dar este, de asemenea, direct legată de costurile de producție și de cerințele de protecție a mediului. Acest articol va explora în detaliu strategia de selecție a materialelor și considerentele cheie în procesarea PCBA.

1. Materiale suport

1.1 material FR4

FR4 este cel mai frecvent utilizat material de substrat PCB, care este un compozit din fibră de sticlă și rășină epoxidice și are proprietăți bune de izolare, rezistență mecanică și rezistență la căldură. Este potrivit pentru majoritatea produselor electronice, în special electronice de larg consum.

1.2 Materiale de înaltă frecvență

Pentru plăcile de circuite de înaltă frecvență, cum ar fi echipamentele de radiofrecvență (RF) și de comunicații cu microunde, sunt necesare materiale de înaltă frecvență cu constantă dielectrică scăzută și factor de pierdere scăzut. Materialele obișnuite de înaltă frecvență includ PTFE (politetrafluoretilenă) și substraturi ceramice, care pot asigura integritatea semnalului și eficiența transmisiei.

1.3 Substraturi metalice

Substraturile metalice sunt adesea folosite în dispozitivele electronice de mare putere care necesită performanțe bune de disipare a căldurii, cum ar fi iluminarea cu LED-uri și modulele de putere. Substratul de aluminiu și substratul de cupru sunt materiale obișnuite pentru substrat metalic. Au o conductivitate termică excelentă, care poate reduce în mod eficient temperatura de funcționare a componentelor și poate îmbunătăți fiabilitatea și durata de viață a produselor.

2. Materiale conductoare

2.1 Folie de cupru

Folia de cupru este principalul material conductiv de pe plăcile PCB, cu o bună conductivitate și ductilitate. În funcție de grosime, folia de cupru este împărțită în folie de cupru groasă standard și folie de cupru ultra-subțire. Folia groasă de cupru este potrivită pentru circuitele cu curent ridicat, în timp ce folia de cupru ultra-subțire este utilizată pentru circuitele fine de înaltă densitate.

2.2 Placare cu metal

Pentru a îmbunătăți performanța de lipire și rezistența la oxidare, folia de cupru de pe plăcile PCB necesită de obicei un tratament de suprafață. Metodele comune de tratare a suprafeței includ placarea cu aur, placarea cu argint și placarea cu cositor. Stratul de placare cu aur are o conductivitate excelentă și rezistență la coroziune, care este potrivit pentru plăci de circuite de înaltă performanță; stratul de placare cu cositor este adesea folosit în produsele electronice de larg consum.

3. Materiale izolante

3.1 Prepreg

Preimpregnat este un material izolator cheie pentru realizarea plăcilor PCB cu mai multe straturi. Este un amestec de pânză din fibră de sticlă și rășină. Se întărește prin încălzire în timpul procesului de laminare pentru a forma un strat izolator solid. Diferite tipuri de preimpregnate au constante dielectrice și rezistență la căldură diferite, iar materialul potrivit poate fi selectat în funcție de aplicația specifică.

3.2 Materiale rășinoase

În unele aplicații speciale, cum ar fi plăcile de circuite flexibile și plăcile rigid-flexibile, materialele speciale din rășină sunt folosite ca straturi izolatoare. Aceste materiale includ poliimidă (PI), polietilen tereftalat (PET) etc., care au o bună flexibilitate și rezistență la căldură și sunt potrivite pentru dispozitivele electronice care trebuie să fie îndoite și pliate.

4. Materiale de lipit

4.1 Lipire fără plumb

Odată cu implementarea strictă a reglementărilor de mediu, lipiturile tradiționale cu plumb-staniu sunt înlocuite treptat cu lipituri fără plumb. Lipiturile fără plumb sunt aliaje de staniu-argint-cupru (SAC) utilizate în mod obișnuit, care au performanțe bune de lipit și caracteristici de protecție a mediului. Alegerea lipiturii potrivite fără plumb poate asigura calitatea lipirii și cerințele de protecție a mediului.

4.2 Pastă de lipit și tijă de lipit

Pasta de lipit și tija de lipit sunt materiale cheie utilizate în procesul de lipire a patch-urilor SMT și a plug-in-urilor THT. Pasta de lipit constă din pulbere de staniu și flux, care este imprimată serigrafică pe plăcuțele PCB; tijele de lipit sunt folosite pentru lipirea prin val și lipirea manuală. Alegerea pastei de lipit și a tijei de lipit adecvate poate îmbunătăți eficiența lipirii și calitatea îmbinărilor de lipit.

5. Materiale ecologice

5.1 Materiale cu COV scăzut

În timpul procesului de procesare PCBA, alegerea materialelor cu compuși organici volatili (COV) scăzut poate reduce daunele aduse mediului și corpului uman. Materialele cu COV scăzut includ substraturi fără halogen, lipituri fără plumb și fluxuri ecologice, care îndeplinesc cerințele reglementărilor de mediu.

5.2 Materiale degradabile

Pentru a face față provocărilor legate de eliminarea deșeurilor electronice, tot mai multe companii de procesare PCBA au început să adopte materiale degradabile. Aceste materiale pot fi degradate în mod natural după sfârșitul duratei de viață, reducând poluarea mediului. Alegerea materialelor degradabile nu numai că ajută la protecția mediului, ci sporește și imaginea de responsabilitate socială a companiei.

Concluzie

În procesarea PCBA, selecția materialului este o verigă importantă pentru a asigura performanța produsului, fiabilitatea și cerințele de protecție a mediului. Prin selectarea rezonabilă a materialelor de substrat, a materialelor conductoare, a materialelor izolatoare și a materialelor de lipit, eficiența producției și calitatea produsului pot fi îmbunătățite, iar costurile de producție și impactul asupra mediului pot fi reduse. În viitor, odată cu progresul continuu al științei și tehnologiei și îmbunătățirea conștientizării mediului, selecția materialelor în procesarea PCBA va fi mai diversificată și mai ecologică, aducând mai multe inovații și oportunități industriei de fabricare a electronicelor.