Materialevalg i PCBA-behandling

PCBA-behandling (Trykt kredsløbskortsamling) er et vigtigt led i elektronikfremstillingsindustrien. Valget af materialer er afgørende i PCBA-behandlingen. Det påvirker ikke kun produktets ydeevne og pålidelighed, men er også direkte relateret til produktionsomkostninger og miljøbeskyttelseskrav. Denne artikel vil i detaljer undersøge materialevalgsstrategien og nøgleovervejelser i PCBA-behandling.

1. Underlagsmaterialer

1.1 FR4 materiale

FR4 er det mest almindeligt anvendte PCB-substratmateriale, som er en komposit af glasfiber og epoxyharpiks og har gode isoleringsegenskaber, mekanisk styrke og varmebestandighed. Den er velegnet til de fleste elektroniske produkter, især forbrugerelektronik.

1.2 Højfrekvente materialer

Til højfrekvente printkort, såsom radiofrekvens (RF) og mikrobølgekommunikationsudstyr, kræves højfrekvente materialer med lav dielektrisk konstant og lav tabsfaktor. Almindelige højfrekvente materialer omfatter PTFE (polytetrafluorethylen) og keramiske substrater, som kan sikre signalintegritet og transmissionseffektivitet.

1.3 Metalunderlag

Metalsubstrater bruges ofte i elektroniske enheder med høj effekt, der kræver god varmeafledningsevne, såsom LED-belysning og strømmoduler. Aluminiumssubstrat og kobbersubstrat er almindelige metalsubstratmaterialer. De har fremragende termisk ledningsevne, som effektivt kan reducere driftstemperaturen for komponenter og forbedre produkternes pålidelighed og levetid.

2. Ledende materialer

2.1 Kobberfolie

Kobberfolie er det vigtigste ledende materiale på PCB-plader, med god ledningsevne og duktilitet. I henhold til tykkelsen er kobberfolie opdelt i standard tyk kobberfolie og ultratynd kobberfolie. Tyk kobberfolie er velegnet til højstrømskredsløb, mens ultratynd kobberfolie bruges til fine kredsløb med høj tæthed.

2.2 Metalbelægning

For at forbedre loddeevnen og oxidationsbestandigheden skal kobberfolie på printplader normalt have overfladebehandling. Almindelige overfladebehandlingsmetoder omfatter guldbelægning, sølvbelægning og tinbelægning. Guldbelægningslaget har fremragende ledningsevne og korrosionsbestandighed, hvilket er velegnet til højtydende printplader; tinbelægningslaget bruges ofte i almindelige forbrugerelektronikprodukter.

3. Isoleringsmaterialer

3.1 Prepreg

Prepreg er et nøgleisoleringsmateriale til fremstilling af flerlags printplader. Det er en blanding af glasfiberdug og harpiks. Det hærdes ved opvarmning under lamineringsprocessen for at danne et solidt isolerende lag. Forskellige typer prepregs har forskellige dielektriske konstanter og varmemodstand, og det passende materiale kan vælges i henhold til den specifikke anvendelse.

3.2 Harpiksmaterialer

I nogle specielle applikationer, såsom fleksible printplader og stive-fleksible plader, anvendes specielle harpiksmaterialer som isoleringslag. Disse materialer omfatter polyimid (PI), polyethylenterephthalat (PET) osv., som har god fleksibilitet og varmebestandighed og er velegnede til elektroniske enheder, der skal bøjes og foldes.

4. Loddematerialer

4.1 Blyfri lodning

Med den strenge implementering af miljøbestemmelser erstattes traditionelle bly-tin-loddemidler gradvist af blyfrie lodninger. Blyfri loddemidler er almindeligt anvendte tin-sølv-kobber (SAC) legeringer, som har god loddeevne og miljøbeskyttelsesegenskaber. Valg af det rigtige blyfri loddemiddel kan sikre loddekvalitet og miljøbeskyttelseskrav.

4.2 Loddepasta og loddestav

Loddepasta og loddestang er nøglematerialer, der bruges i loddeprocessen af ​​SMT-patches og THT-plugins. Loddepasta består af tinpulver og flusmiddel, som er screentrykt på PCB-puder; loddestænger bruges til bølgelodning og manuel lodning. Valg af passende loddepasta og loddestang kan forbedre loddeeffektiviteten og loddeforbindelseskvaliteten.

5. Miljøvenlige materialer

5.1 Lavt VOC materialer

Under PCBA-behandlingsprocessen kan valg af materialer med lavt flygtige organiske forbindelser (VOC) reducere skader på miljøet og menneskekroppen. Materialer med lavt VOC omfatter halogenfrie substrater, blyfri lodninger og miljøvenlige flusmidler, som opfylder kravene i miljøbestemmelserne.

5.2 Nedbrydelige materialer

For at imødekomme udfordringerne ved bortskaffelse af elektronisk affald er flere og flere PCBA-forarbejdningsvirksomheder begyndt at tage nedbrydelige materialer i brug. Disse materialer kan naturligt nedbrydes efter endt levetid, hvilket reducerer miljøforurening. At vælge nedbrydelige materialer hjælper ikke kun med at beskytte miljøet, men forbedrer også virksomhedens image med social ansvarlighed.

Konklusion

I PCBA-behandling er materialevalg et vigtigt led for at sikre produktets ydeevne, pålidelighed og miljøbeskyttelseskrav. Ved rimeligt at vælge substratmaterialer, ledende materialer, isoleringsmaterialer og loddematerialer kan produktionseffektiviteten og produktkvaliteten forbedres, og produktionsomkostningerne og miljøbelastningen kan reduceres. I fremtiden, med den fortsatte udvikling af videnskab og teknologi og forbedringen af ​​miljøbevidstheden, vil materialevalget i PCBA-behandling være mere diversificeret og miljøvenligt, hvilket bringer flere innovationer og muligheder til elektronikfremstillingsindustrien.