La Graveco de PCB Substrate Selektado en Elektronika Produkta Dezajno

  Multaj karakterizaĵoj de PCB estas determinitaj de la substrato. Neĝusta elekto de substrato ne nur influos iujn ecojn de produktoj. Kiel varmorezisto, produkto funkcia temperaturo, izolaj rezisto, dielektrika perdo, ktp. Ĝi eĉ povas influi la koston de fabrikado. Sekve, kompreni la karakterizaĵojn de PCB-substrato, elekti la substraton kaj elekti la substraton prudente estas unu el la gravaj enhavoj de pcb-dezajno.

  Tamen, multaj PCB-dizajnistoj estas specialigitaj pri cirkvitodezajno. Iuj dizajnistoj de PCB kredas, ke la elekto de substrato estas afero de procezo de fabrikado de PCB, ignorante la gravan punkton, ke dezajnaj specifoj devas esti elektitaj laŭ la medio de la procezo de muntado de la produkto. Kiel rezulto, la dezajnitaj produktoj ne povas plenumi la procezpostulojn de amasproduktado. La procezpersonaro de la fabriko foje havas nesufiĉan scion pri PCB-materialoj, rezultigante malĝuste elekton de respondaj veldaj procezoj en produktado, rezultigante forigo de grandaj kvantoj da produktoj aŭ gravaj veldaj kvalitproblemoj.

  Ĉi tiu artikolo mallonge analizas la karakterizaĵojn de PCB-substrato uzata en ĝenerala civila elektronika produkta industrio kaj ĝian aplikeblecon al malsamaj produktadprocezoj citante la problemojn renkontitajn en faktaj projektaj projektoj.

  Per plia kompreno de la produktadprocezo, ni scias, ke ĉar ĉi tiu tabulo estas ununura panelo kaj havas la asembleajn postulojn de kromprogramoj kaj surfacaj muntaj aparatoj, la fabriko efektivigis la procezon unue uzi refluan lutado por veldi surfacajn muntajn aparatojn, kaj tiam uzante ondo-lutado. La fiksita temperaturo de reflua lutado estas postulata por plenumi la procezpostulojn de senplumba lutado, kaj la maksimuma averaĝa velda temperaturo estas tiom alta kiel 239 ℃. La fikso de sia teknologia procezo plene plenumas la teknologian normon de senplumbo-lutado, sed ignoras la plej gravan faktoron, kiu estas la PCB-materiala problemo. Per zorgema revizio de PCB-dezajnaj dokumentoj, ni eksciis, ke la projektistoj elektis la FR-1-materialon kun relativa kosto, konsiderante, ke la elektra rendimento, kiun ĉi tiu cirkvito-tabulo devas renkonti, estas relative simpla komence de la dezajno. Kaj FR1. Ĝi ne kapablas elteni la altan temperaturon de 217 ℃ kaj pli en la reflua zono de senplumba reflua lutprocezo dum 60 ĝis 80 sekundoj. Krome, la materialo mem estas facile sorbi humidon, do okazas la fenomeno de pufmaizo. Post determini la kaŭzon de la problemo, Zhoumen alĝustigis la produktadprocezon al: unuflanka dispensado, resanigo, ondo-lutado por kompletigi la veldadon de ĉiuj aparatoj, kie la ruĝa glua resanigo estas atingita per la procezo de 120 gradoj kaj 120 sekundoj. La fenomeno de pufmaizo ne reokazis post prova produktado

Ĝenerale parolante, FR4-folio estas vaste uzata materialo en plej multaj konsumelektronikaj produktoj, kaj estas ankaŭ konata al plej multaj dizajnistoj kaj fabrikaj teknikistoj. Poste ni prezentos la tipojn, ecojn kaj aplikeblajn procezojn de cirkvitplataj substratoj ofte renkontataj de Zhoumen unu post unu.

  Estas multaj specoj de substratoj uzataj por PCB, kaj CCL (kuprovestita laminato) estas la ĉefa materialo por fabrikado de PCB. Laŭ la specoj de plifortigaj materialoj uzataj, ĝi estas plejparte dividita en kvar kategoriojn: surbaze de papero, surbaze de vitra fibro-ŝtofo, surbaze de komponaĵo kaj surbaze de metalo. En niaj ĉiutagaj elektronikaj produktoj, paperbazitaj kaj vitraj ŝtofoj estas plej ofte uzataj.

  Papersubstrato estas speco de kupro-vestita lamenaĵo plifortigita per fibra papero impregnita per fenola aŭ epoksia rezino. En paperbazita CCL, la komunaj gradoj estas XPC, XXXPC, FR1, FR2, FR3, ktp.

  Pro la malstreĉo de papero, ĝi povas nur trui truojn, ne bori truojn en pretigo. Krome, ĝi havas altan akvosorbadon, do la ĝenerala papera substrato taŭgas nur por fari ununuran panelon. Pro la granda koeficiento de termika ekspansio en la z-direkto de paperbazita substrato, la ŝanĝo de temperaturo kondukos al la frakturo de metaligitaj truoj kaj lutaj juntoj. Ĝenerale ne rekomendas uzi metaligitan tratruon kiam oni elektas tian bazmaterialon por dezajno

  Ĝenerale, la ĉefaj malavantaĝoj de paperaj materialoj estas ilia malbona fizika forto, malbona trafa rezisto, malbona dimensia stabileco de materialoj, malstabilaj dielektraj propraĵoj kaj facila damaĝo. Ĝiaj avantaĝoj estas ĝia truado-maŝinebleco, malalta kosto, kaj la elektra agado povas plenumi la projektajn postulojn de ĝeneralaj nepostulemaj elektronikaj produktoj. Inter ili, la truado-procesebleco igas la pretigan ekonomion de paper-bazitaj produktoj produktitaj en aroj pli elstara

  Koncerne varmegan reziston, la varmega rezisto de ĉiuj paperaj bazmaterialoj dip-velditaj surfacoj kun dikeco de pli ol 1.6 μ m devas plenumi la procezan postulon de neniu anomalio dum 5s ĉe 260 ℃, kaj la varmega rezisto en aero devas renkonti la teston. kondiĉo de neniu veziko delaminado je 120 ℃ dum 30 minutoj. Surbaze de la supraj trajtoj, tiaj substratoj ĝenerale povas renkonti la veldajn kondiĉojn de ondo-lutado, dispensado kaj resanigo. Pro la alta temperaturo kaj daŭro de senplumba reflua lutado, tiaj substratoj ĝenerale ne taŭgas por reflua lutado.

Vitroŝtofa CCL estas kuprokovrita lamenaro plifortigita per rezino-impregnita vitrofibra ŝtofo. Oftaj normaj gradoj estas G10, G11, FR4 kaj FR5. La norma FR4-epoksi-vitroŝtofa fibroplato (FR4-epoksio/E-vitrofibro) estas uzata dum multaj jaroj, kaj pruviĝis esti la plej sukcesa materialo vaste uzata en la cirkvitplata industrio. Por iuj produktoj en la altfrekvenca kampo, kiam la ordinara FR4-epoksi-vitrofibra ŝtofo jam ne povas plenumi la produktajn rendimentajn postulojn, multfunkcia alttemperatura epoksi-rezino kaj poliftalimida vitroŝtofo estis evoluigitaj kaj aplikitaj. Aliaj rezinaj materialoj inkluzivas bismaleimidan modifitan triazinan rezinon (BT), difenilen-eteran rezinon (PPO), maleatanhidridan imin-stirenan rezinon (MS), policianatan rezinon. Rilate al plifortigaj materialoj kiel poliolefina rezino, materialoj kun alta rendimento inkluzivas S-vitrofibron, D-vitrofibron, ktp.

  Por ĝeneralaj elektronikaj produktoj sen specialaj postuloj, FR4-materialoj kun vitra transira temperaturo de 130 ĝis 140 povas esti uzataj. La dielektrika konstanto estas ĝenerale inter 4.5 kaj 5.4. Por rigidaj substratoj, ju pli malgranda la rezina enhavo, des pli alta la dielektrika konstanto

Por plenumi la postulojn por alta varmorezisto de la cirkvito, necesas elekti la epoksian rezinan materialon de 170 ĝis 180 ℃. Ĉi tiu speco de bazmaterialo havas pli bonan dimensian stabilecon, do ĝi estas ĉefe uzata en BGA, TAB kaj la dezajno, kiu postulas multoblajn alttemperaturajn veldojn en kunigo, kiel duflanka surfaca muntado.

Ĝenerale, rigida FR4-epoksivitra vitrofibra folio havas altan mekanikan forton, bonegan prilaboreblecon kaj bonegan boreblecon, plus bonan dimensian stabilecon, malaltan akvoabsorbon kaj bonan flammalfruon, igante ĝin la plej vaste uzata PCB-substrato. Ĉi tiu materialo havas altan kosto-efikecan rilatumon. Ĉar ĝi estas uzata dum longa tempo en la industrio, ĝia prilabora procezo estas konsiderata kiel la norma procezo en la cirkvitplata industrio.

  Koncerne varmegan reziston, ĝia 260 °-merga velda rezisto estas konservita je pli ol 120 sekundoj, kaj ĉi tiu speco de baza materialo ĝenerale povas plenumi la procezajn postulojn de reflua veldo, duobla flanka reflua veldo, ondo-lutado kaj glua resanigo.

  Resume, malsamaj substratoj havas malsamajn ecojn kaj parametrojn kaj adaptiĝas al malsamaj procezmedioj. Krom renkonti la elektran agadon, projektistoj ankaŭ devas adopti malsamajn desegnajn specifojn laŭ la procezo de prilaborado kaj muntado de PCB por adaptiĝi al malsamaj postuloj en produktado kaj muntado de PCB. Samtempe, la procezpersonaro respondeca pri asembleo ankaŭ devas plene kompreni la agadon kaj asembleajn postulojn de PCB-materialoj dum formulado de procezaj dokumentoj, por certigi la produktadon de kvalifikitaj produktoj, kiuj plenumas la dezajnajn agadopostulojn kaj kvalitajn postulojn.