Вибір матеріалу при обробці PCBA

Обробка PCBA (Монтаж друкованої плати) є важливою ланкою у виробництві електроніки. Вибір матеріалів має вирішальне значення при обробці PCBA. Це не тільки впливає на продуктивність і надійність продукту, але також безпосередньо пов’язане з витратами на виробництво та вимогами захисту навколишнього середовища. У цій статті буде детально розглянуто стратегію вибору матеріалу та ключові аспекти обробки друкованих плат.

1. Матеріали підкладки

1.1 FR4 матеріал

FR4 — це найпоширеніший матеріал для підкладки друкованої плати, який складається зі скловолокна та епоксидної смоли та має хороші ізоляційні властивості, механічну міцність і термостійкість. Він підходить для більшості електронних виробів, особливо побутової електроніки.

1.2 Високочастотні матеріали

Для високочастотних друкованих плат, таких як радіочастотне (РЧ) і мікрохвильове комунікаційне обладнання, потрібні високочастотні матеріали з низькою діелектричною проникністю та низьким коефіцієнтом втрат. Звичайні високочастотні матеріали включають PTFE (політетрафторетилен) і керамічні підкладки, які можуть забезпечити цілісність сигналу та ефективність передачі.

1.3 Металеві підкладки

Металеві підкладки часто використовуються в потужних електронних пристроях, які потребують хороших характеристик розсіювання тепла, таких як світлодіодне освітлення та модулі живлення. Алюмінієва підкладка та мідна підкладка є звичайними матеріалами металевої підкладки. Вони мають відмінну теплопровідність, що дозволяє ефективно знизити робочу температуру компонентів і підвищити надійність і термін служби виробів.

2. Струмопровідні матеріали

2.1 Мідна фольга

Мідна фольга є основним провідним матеріалом на друкованих платах з хорошою провідністю та пластичністю. За товщиною мідна фольга поділяється на стандартну товсту мідну фольгу та ультратонку мідну фольгу. Товста мідна фольга підходить для сильнострумових ланцюгів, тоді як ультратонка мідна фольга використовується для тонких ланцюгів високої щільності.

2.2 Металеве покриття

Щоб покращити ефективність пайки та стійкість до окислення, мідна фольга на друкованих платах зазвичай потребує обробки поверхні. Загальні методи обробки поверхні включають позолоту, сріблення та лудіння. Золотий шар має відмінну провідність і стійкість до корозії, що підходить для високопродуктивних друкованих плат; шар олов'яного покриття часто використовується у звичайних побутових електронних виробах.

3. Ізоляційні матеріали

3.1 Препрег

Препрег є ключовим ізоляційним матеріалом для виготовлення багатошарових друкованих плат. Це суміш склотканини та смоли. Він твердне нагріванням під час процесу ламінування для утворення твердого ізоляційного шару. Різні типи препрегів мають різні діелектричні константи та термостійкість, і відповідний матеріал можна вибрати відповідно до конкретного застосування.

3.2 Смоляні матеріали

У деяких спеціальних застосуваннях, таких як гнучкі друковані плати та жорстко-гнучкі плати, спеціальні полімерні матеріали використовуються як ізоляційні шари. Ці матеріали включають поліімід (PI), поліетилентерефталат (PET) тощо, які мають добру гнучкість і термостійкість і підходять для електронних пристроїв, які потрібно згинати та складати.

4. Паяльні матеріали

4.1 Безсвинцевий припій

При суворому дотриманні екологічних норм традиційні свинцево-олов'яні припої поступово витісняються припоями без вмісту свинцю. Безсвинцеві припої — це зазвичай використовувані сплави олово-срібло-мідь (SAC), які мають гарну ефективність пайки та екологічні характеристики. Вибір правильного безсвинцевого припою може забезпечити якість пайки та вимоги захисту навколишнього середовища.

4.2 Паяльна паста та стрижень припою

Паяльна паста та паяльний стрижень є ключовими матеріалами, які використовуються в процесі паяння накладок SMT і плагінів THT. Паяльна паста складається з порошку олова та флюсу, який наноситься трафаретним друком на друковані плати; паяльні стрижні застосовуються для пайки хвилею і ручної пайки. Вибір відповідної паяльної пасти та паяльного стрижня може покращити ефективність пайки та якість паяного з’єднання.

5. Екологічно чисті матеріали

5.1 Матеріали з низьким вмістом ЛОС

У процесі обробки PCBA вибір матеріалів з низьким вмістом летких органічних сполук (VOC) може зменшити шкоду навколишньому середовищу та людському організму. Матеріали з низьким вмістом VOC включають безгалогенні підкладки, безсвинцеві припої та екологічно чисті флюси, які відповідають вимогам екологічних норм.

5.2 Розкладані матеріали

Щоб вирішити проблеми з утилізацією електронних відходів, все більше компаній, що переробляють PCBA, почали застосовувати матеріали, що розкладаються. Ці матеріали можуть природно розкладатися після закінчення терміну служби, зменшуючи забруднення навколишнього середовища. Вибір матеріалів, які розкладаються, не тільки сприяє захисту навколишнього середовища, але й підвищує імідж компанії щодо соціальної відповідальності.

Висновок

У обробці PCBA вибір матеріалу є важливою ланкою для забезпечення продуктивності продукту, надійності та вимог до захисту навколишнього середовища. За допомогою розумного вибору матеріалів підкладки, провідних матеріалів, ізоляційних матеріалів і матеріалів для пайки можна підвищити ефективність виробництва та якість продукції, а також зменшити витрати на виробництво та вплив на навколишнє середовище. У майбутньому, з безперервним прогресом науки і техніки та підвищенням екологічної обізнаності, вибір матеріалів для обробки PCBA буде більш диверсифікованим і екологічно чистим, приносячи більше інновацій і можливостей для промисловості виробництва електроніки.