Избор на материал при обработка на PCBA

PCBA обработка (Монтаж на печатна платка) е важно звено в индустрията за производство на електроника. Изборът на материали е от решаващо значение при обработката на PCBA. Това не само влияе върху производителността и надеждността на продукта, но също така е пряко свързано с производствените разходи и изискванията за опазване на околната среда. Тази статия ще разгледа подробно стратегията за избор на материал и ключови съображения при обработката на PCBA.

1. Субстратни материали

1.1 FR4 материал

FR4 е най-често използваният субстратен материал за PCB, който е композит от стъклени влакна и епоксидна смола и има добри изолационни свойства, механична якост и устойчивост на топлина. Подходящ е за повечето електронни продукти, особено за битова електроника.

1.2 Високочестотни материали

За високочестотни платки, като радиочестотно (RF) и микровълново комуникационно оборудване, са необходими високочестотни материали с ниска диелектрична константа и нисък коефициент на загуба. Обичайните високочестотни материали включват PTFE (политетрафлуоретилен) и керамични субстрати, които могат да осигурят целостта на сигнала и ефективността на предаване.

1.3 Метални субстрати

Металните субстрати често се използват в електронни устройства с висока мощност, които изискват добро разсейване на топлината, като LED осветление и захранващи модули. Алуминиевият субстрат и медният субстрат са обичайни материали за метални субстрати. Те имат отлична топлопроводимост, която може ефективно да намали работната температура на компонентите и да подобри надеждността и живота на продуктите.

2. Проводими материали

2.1 Медно фолио

Медното фолио е основният проводящ материал на печатни платки с добра проводимост и пластичност. Според дебелината медното фолио се разделя на стандартно дебело медно фолио и ултратънко медно фолио. Дебелото медно фолио е подходящо за високотокови вериги, докато ултратънкото медно фолио се използва за фини вериги с висока плътност.

2.2 Метално покритие

За да се подобри ефективността на запояване и устойчивостта на окисляване, медното фолио върху печатни платки обикновено се нуждае от повърхностна обработка. Обичайните методи за повърхностна обработка включват позлатяване, сребърно покритие и калайдисване. Златният слой има отлична проводимост и устойчивост на корозия, което е подходящо за високопроизводителни платки; слоят калайдисване често се използва в общи потребителски електронни продукти.

3. Изолационни материали

3.1 Препрег

Prepreg е ключов изолационен материал за направата на многослойни печатни платки. Това е смес от тъкан от стъклени влакна и смола. Втвърдява се чрез нагряване по време на процеса на ламиниране, за да образува твърд изолационен слой. Различните видове препреги имат различни диелектрични константи и устойчивост на топлина и подходящият материал може да бъде избран според конкретното приложение.

3.2 Смолисти материали

В някои специални приложения, като например гъвкави печатни платки и твърди-гъвкави платки, специални смолисти материали се използват като изолационни слоеве. Тези материали включват полиимид (PI), полиетилен терефталат (PET) и др., които имат добра гъвкавост и топлоустойчивост и са подходящи за електронни устройства, които трябва да се огъват и сгъват.

4. Материали за запояване

4.1 Безоловна спойка

Със стриктното прилагане на екологичните разпоредби традиционните оловно-калаени припои постепенно се заменят с безоловни припои. Безоловните припои са често използвани сплави калай-сребро-мед (SAC), които имат добри характеристики на запояване и защита на околната среда. Изборът на подходящ безоловен припой може да гарантира качество на запояване и изисквания за опазване на околната среда.

4.2 Спояваща паста и спояващ прът

Пастата за запояване и прътът за запояване са ключови материали, използвани в процеса на запояване на SMT пачове и THT плъгини. Пастата за запояване се състои от калаен прах и флюс, който се отпечатва сито върху печатни платки; припойните пръти се използват за вълново запояване и ръчно запояване. Изборът на подходяща паста за запояване и прът за запояване може да подобри ефективността на запояване и качеството на спойката.

5. Екологични материали

5.1 Материали с ниско съдържание на VOC

По време на процеса на обработка на PCBA, изборът на материали с ниско съдържание на летливи органични съединения (VOC) може да намали вредата за околната среда и човешкото тяло. Материалите с ниско съдържание на VOC включват субстрати без халогени, безоловни припои и екологични флюси, които отговарят на изискванията на екологичните разпоредби.

5.2 Разградими материали

За да се справят с предизвикателствата на изхвърлянето на електронни отпадъци, все повече компании за обработка на PCBA започнаха да приемат разградими материали. Тези материали могат да бъдат естествено разградени след края на техния експлоатационен живот, намалявайки замърсяването на околната среда. Изборът на разградими материали не само помага за опазването на околната среда, но и подобрява имиджа на компанията за социална отговорност.

Заключение

При обработката на PCBA изборът на материал е важна връзка за осигуряване на производителност на продукта, надеждност и изисквания за опазване на околната среда. Чрез разумен избор на субстратни материали, проводими материали, изолационни материали и материали за запояване, ефективността на производството и качеството на продукта могат да бъдат подобрени, а производствените разходи и въздействието върху околната среда могат да бъдат намалени. В бъдеще, с непрекъснатия напредък на науката и технологиите и подобряването на екологичната осведоменост, изборът на материали при обработката на PCBA ще бъде по-разнообразен и екологичен, носейки повече иновации и възможности за индустрията за производство на електроника.