Materialvalg i PCBA-behandling

PCBA-behandling (Montering av trykt kretskort) er et viktig ledd i elektronikkindustrien. Valg av materialer er avgjørende i PCBA-behandling. Det påvirker ikke bare ytelsen og påliteligheten til produktet, men er også direkte relatert til produksjonskostnader og miljøvernkrav. Denne artikkelen vil i detalj utforske materialvalgstrategien og viktige hensyn i PCBA-behandling.

1. Underlagsmaterialer

1.1 FR4 materiale

FR4 er det mest brukte PCB-substratmaterialet, som er en kompositt av glassfiber og epoksyharpiks og har gode isolasjonsegenskaper, mekanisk styrke og varmebestandighet. Den passer for de fleste elektroniske produkter, spesielt forbrukerelektronikk.

1.2 Høyfrekvente materialer

For høyfrekvente kretskort, som radiofrekvens (RF) og mikrobølgekommunikasjonsutstyr, kreves høyfrekvente materialer med lav dielektrisk konstant og lav tapsfaktor. Vanlige høyfrekvente materialer inkluderer PTFE (polytetrafluoretylen) og keramiske underlag, som kan sikre signalintegritet og overføringseffektivitet.

1.3 Metallunderlag

Metallsubstrater brukes ofte i elektroniske enheter med høy effekt som krever god varmeavledningsytelse, for eksempel LED-belysning og strømmoduler. Aluminiumssubstrat og kobbersubstrat er vanlige metallsubstratmaterialer. De har utmerket termisk ledningsevne, som effektivt kan redusere driftstemperaturen til komponentene og forbedre påliteligheten og levetiden til produktene.

2. Ledende materialer

2.1 Kobberfolie

Kobberfolie er det hovedledende materialet på PCB-plater, med god ledningsevne og duktilitet. I henhold til tykkelsen er kobberfolie delt inn i standard tykk kobberfolie og ultratynn kobberfolie. Tykk kobberfolie er egnet for høystrømskretser, mens ultratynn kobberfolie brukes til finkretsløp med høy tetthet.

2.2 Metallplettering

For å forbedre loddeytelsen og oksidasjonsmotstanden trenger kobberfolie på PCB-plater vanligvis overflatebehandling. Vanlige overflatebehandlingsmetoder inkluderer gullplettering, sølvplettering og tinnplettering. Gullbelegglaget har utmerket ledningsevne og korrosjonsmotstand, som er egnet for kretskort med høy ytelse; tinnbelegglaget brukes ofte i generelle elektroniske forbrukerprodukter.

3. Isolasjonsmaterialer

3.1 Prepreg

Prepreg er et nøkkelisolasjonsmateriale for å lage flerlags PCB-plater. Det er en blanding av glassfiberduk og harpiks. Det herdes ved oppvarming under lamineringsprosessen for å danne et solid isolasjonslag. Ulike typer prepregs har forskjellige dielektriske konstanter og varmemotstand, og passende materiale kan velges i henhold til den spesifikke applikasjonen.

3.2 Harpiksmaterialer

I noen spesielle bruksområder, som fleksible kretskort og stiv-fleksible kort, brukes spesielle harpiksmaterialer som isolasjonslag. Disse materialene inkluderer polyimid (PI), polyetylentereftalat (PET), etc., som har god fleksibilitet og varmebestandighet og er egnet for elektroniske enheter som må bøyes og brettes.

4. Loddematerialer

4.1 Blyfri loddetinn

Med den strenge gjennomføringen av miljøbestemmelser erstattes tradisjonelle bly-tinn loddemetaller gradvis med blyfrie lodninger. Blyfri loddemetall er ofte brukte tinn-sølv-kobber (SAC) legeringer, som har god loddeytelse og miljøvernegenskaper. Å velge riktig blyfri loddemetall kan sikre loddekvalitet og miljøvernkrav.

4.2 Loddepasta og loddestav

Loddepasta og loddestang er nøkkelmaterialer som brukes i loddeprosessen til SMT-patcher og THT-plugin-moduler. Loddepasta består av tinnpulver og flussmiddel, som er screentrykt på PCB-puter; loddestenger brukes til bølgelodding og manuell lodding. Å velge passende loddepasta og loddestang kan forbedre loddeeffektiviteten og loddeforbindelseskvaliteten.

5. Miljøvennlige materialer

5.1 Materialer med lavt VOC

Under PCBA-behandlingsprosessen kan valg av materialer med lavt flyktige organiske forbindelser (VOC) redusere skade på miljøet og menneskekroppen. Materialer med lavt VOC inkluderer halogenfrie substrater, blyfrie loddemidler og miljøvennlige flussmidler, som oppfyller kravene i miljøregelverket.

5.2 Nedbrytbare materialer

For å møte utfordringene med elektronisk avfallshåndtering har flere og flere PCBA-foredlingsbedrifter begynt å ta i bruk nedbrytbare materialer. Disse materialene kan nedbrytes naturlig etter endt levetid, noe som reduserer miljøforurensning. Å velge nedbrytbare materialer bidrar ikke bare til å beskytte miljøet, men forbedrer også selskapets image for samfunnsansvar.

Konklusjon

I PCBA-behandling er materialvalg en viktig kobling for å sikre produktytelse, pålitelighet og miljøvernkrav. Ved rimelig valg av substratmaterialer, ledende materialer, isolasjonsmaterialer og loddematerialer kan produksjonseffektiviteten og produktkvaliteten forbedres, og produksjonskostnadene og miljøpåvirkningen kan reduseres. I fremtiden, med den kontinuerlige utviklingen av vitenskap og teknologi og forbedring av miljøbevissthet, vil materialutvalget i PCBA-behandling bli mer diversifisert og miljøvennlig, noe som gir flere innovasjoner og muligheter til elektronikkindustrien.