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    Guide PCB Choix des matériaux

    La partie la plus importante de l'électronique est la carte de circuit imprimé (PCB). Alternativement, l'acronyme a également pris en compte pour les cartes de circuits imprimés et des cartes de circuits imprimés, qui sont essentiellement la même chose. En raison du rôle crucial de ces conseils dans tout des ordinateurs aux calculatrices, le choix des matériaux de PCB bord doit être entreprise avec précaution et de connaissances pour les besoins électriques d'un équipement donné.

    Avant le développement du PCB, des matériaux de cartes de circuits imprimés ont été la plupart du temps couverts par des nids de fils enchevêtrés, qui se chevauchent qui pourrait facilement échouer à certains moments. Ils pourraient aussi court-circuit, une fois l'âge et certains ont pris la main des fils a commencé à se fissurer. Comme on pouvait s'y attendre, le processus manuel qui est entré dans le câblage de ces planches début était confus et laborieux.

    Comme une variété croissante de composants électroniques de tous les jours a commencé à compter sur les circuits, la course était de développer des alternatives, plus compacts plus simples, et cela a conduit au développement de la matière, PCB. Avec des matériaux de circuits imprimés, circuits peuvent être acheminés entre un hôte de différents composants. Le métal qui facilite le transfert du courant entre la carte et les composants attachés est connu comme la soudure, qui sert également une double fonction de ses qualités adhésives.

    Composition PCB Matériau

    La composition d'un circuit imprimé est généralement constituée de quatre couches, qui sont stratifiées ensemble dans une seule couche à la chaleur. Le matériau utilisé dans PCB comprend les couches suivantes de haut en bas:

    • Sérigraphies

    • Soldermask

    • Cuivre

    • Substrat

    La dernière de ces couches, le substrat, est en fibre de verre et est également connu sous le nom FR4, avec les lettres FR debout pour « ignifuge. » Cette couche de substrat constitue une base solide pour les PCB, mais l'épaisseur peut varier en fonction de l'utilisation d'une carte donnée.

    Une gamme de cartes moins cher existent également sur le marché qui n'utilisent pas les mêmes matériaux de PCB mentionnés ci-dessus, mais consistent au lieu de composés phénoliques ou époxydes. En raison de la sensibilité thermique de ces conseils, ils ont tendance à perdre leur lamination facilement. Ces conseils sont souvent moins chers faciles à identifier par l'odeur qu'ils dégagent lorsqu'ils sont soudés.

    La seconde couche d'un circuit imprimé est le cuivre, qui est stratifiée sur le substrat avec un mélange de la chaleur et de l'adhésif. La couche de cuivre est mince, et sur certains panneaux il y a deux telles couches - une au-dessus et au-dessous du substrat. PCB avec une seule couche de cuivre ont tendance à être utilisés pour les appareils électroniques moins chers.

    Le stratifié revêtu de cuivre massivement utilisé (CCL) peuvent être classés en différentes catégories en fonction de différentes normes de classification comprenant un matériau de renforcement, l'adhésif de résine utilisée, l'inflammabilité, la performance CCL. La brève classification des CCA est indiquée dans le tableau 1 suivant.

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    Au-dessus du soldermask vert est la couche sérigraphique, ce qui ajoute des lettres et des indicateurs numériques qui rendent un PCB lisible pour les programmeurs de technologie. Ceci, à son tour, rend plus facile pour les assembleurs électroniques pour placer chaque PCB au bon endroit et dans la bonne direction sur chaque composant. La couche sérigraphique est généralement blanche, bien que les couleurs comme le rouge, jaune, gris et noir sont aussi parfois utilisés.

    Couche PCB Conditions techniques

    En plus de comprendre comment le PCB est en couches, il est aussi important de connaître les termes techniques suivants qui accompagne l'utilisation des PCB:

    • Bague annulaire. L'anneau de cuivre qui entoure les trous sur un circuit imprimé.

    • RDC. Un acronyme pour le contrôle des règles de conception. Essentiellement, la RDC est une pratique selon laquelle la conception d'un circuit imprimé est vérifié pour sa fonctionnalité. Les détails qui sont extraits comprennent la largeur des traces et des trous de forage.

    • coup de forage. Utilisé pour décrire tous les trous sur un PCB, que ce soit correct ou mal placé. Dans certains cas, un trou peut être légèrement incorrecte en raison de l'équipement de forage terne utilisé lors de la production.

    • Doigt. Métal exposé le long du bord de la carte qui sert de liaison entre deux points de PCB. Les doigts sont le plus souvent trouvés sur de vieux jeux vidéo et des cartes mémoire.

    • les bits souris. Une partie de la carte qui a été percé trop au point où elle compromet l'intégrité structurelle d'un circuit imprimé.

    • Pad. Une surface de métal exposée sur un circuit imprimé, sur laquelle une pièce soudée est généralement appliquée.

    • Panneau. Une grande carte de circuit imprimé comprenant des planches plus petites, qui sont par la suite séparés pour un usage individuel. La raison de cette pratique est d'éliminer la difficulté que les gestionnaires éprouvent en matière de traitement des cartes plus petites.

    • pochoir Coller. Un pochoir métallique sur une plaquette, sur laquelle la pâte est placée pour le brasage.

    • Avion. Une plus grande section de cuivre exposée sur un circuit imprimé, qui est marquée par des frontières, mais n'a pas de chemin d'accès.

    • plaqué par le trou. Un trou qui passe directement à travers un circuit imprimé, généralement dans le but de connecter un autre composant. Le trou est plaqué et comporte habituellement une bague annulaire.

    • Fente. Tout trou non circulaire. PCB avec des fentes sont souvent à prix élevé en raison des coûts de production de la création de trous de forme irrégulière sur une carte de circuit. Machines à sous ne sont généralement pas plaqué.

    • Montage en surface. Un procédé par lequel les composants externes sont montés directement sur la carte sans l'utilisation de trous de passage.

    • Trace. Une ligne continue de cuivre sur un PCB.

    • V-score. Un endroit où le bord a été partiellement coupé. Cela peut rendre un PCB vulnérable à l'accrochage.

    • Via. Un trou à travers lequel des signaux Voyage entre les couches. Vias sont affichés dans les versions sous tente et untented. Les versions Tented sont couvertes de soldermask de protection, alors que les vias untented sont utilisés pour accessoires de connexion.

    Le nombre qui précède une couche se réfère au nombre exact de couches conductrices, que ce soit une couche de routage ou plan - les deux types de couches. Les couches ont tendance à avoir le numéro 1, ou l'un des quatre nombres pairs: 2, 4, 6, 8. cartes de couche ont parfois des nombres impairs, mais ceux-ci sont rares et feraient guère de différence. Par exemple, le matériau de PCB dans une couche 5 ou 6 bord de la couche serait pratiquement identique.

    Les deux types de couches ont des fonctions différentes. couches de routage comportent des pistes. couches planes servent de connecteurs électriques et les avions de cuivre caractéristique. couches planes disposent également d'îles qui déterminent le but de signalisation d'un conseil d'administration, que ce soit 3,3 V ou 5 V.

    FR4 est le nom de code pour les stratifiés d'époxy renforcé de verre. En raison de sa force, ainsi que sa capacité à résister à l'humidité et le feu, FR4 est l'un des matériaux les PCB les plus populaires.

    D'autres Considérations sur la conception de PCB

    Un chiffre tel que 1,6 mm est utilisé pour indiquer l'épaisseur d'un bord de la couche. Sur 4 planches de couche, 1,6 mm est la mesure standard. L'épaisseur est quelque chose à surveiller lors du choix de cartes pour un appareil. Les conseils avec une plus grande épaisseur, par exemple, offrent un plus grand soutien lorsque des objets lourds de connexion doivent être pris en charge.

    Le niveau de l'épaisseur de cuivre standard sur des couches planes est de 35 microns. En variante, l'épaisseur de cuivre est parfois indiqué en onces ou en grammes. Il est préférable d'aller plus haut que l'épaisseur normale du cuivre sur des planches qui prennent en charge un grand nombre d'applications.

    Pistes ne sont pas destinés à transférer le pouvoir, mais cela peut parfois se produire lorsque les signaux ne gèrent pas correctement les fréquences. Si le problème n'est pas tenu en échec, les pistes pourraient finir par perdre des quantités importantes d'énergie. Pour obtenir plus de puissance possible déplacé d'un côté d'une piste à l'autre, la mise en page de la piste doit tenir compte des équations de transmission.

    En général, deux pouces est la distance de la voie droite sur les panneaux de la couche qui sont en cuivre-chenilles matériau FR4 PCB, à condition que la durée du signal est une nanoseconde. Cependant, vous devez également prendre en compte les effets de la ligne de transmission pour des longueurs de piste élevées, en particulier si l'intégrité du signal est crucial. L'Internet est plein de programmes et des feuilles de calcul qui sont conçus pour aider les gens à faire des calculs d'impédance appropriés pour les cartes de couche spécifique.

    Sur la plupart des cartes, vias sont vides, et vous pouvez voir habituellement à travers eux. Néanmoins, il existe diverses circonstances dans lesquelles vias peuvent être remplies. Pour commencer, il est nécessaire pour les vias à remplir en matière de formation de barrières de protection contre la poussière et autres impuretés. En second lieu, vias pourraient être remplies pour augmenter la capacité de charge d'un courant, dans lequel des matériaux conducteurs de cas pourraient être utilisés. Une autre raison pour laquelle vias pourraient être remplis est de planage d'un conseil d'administration.

    Vias sont généralement remplis de réseau de grille à billes (BGA) pièces. En cas de contact entre une broche de BGA et une couche intérieure, la soudure peut passer à travers le trou d'interconnexion et sur une couche différente. Par conséquent, les vias sont remplis pour assurer la soudure ne fuit pas à une autre couche, et l'intégrité des contacts sont maintenus comme prévu.

    L'un des événements plus gênants sur une carte de couche est lors de la rupture de contact à l'intérieur et à un moment donné le long du bord. Plus cela se produit, le plus tôt cette partie du conseil d'administration est susceptible de donner entièrement. L'utilisateur de l'électronique de la maison moyenne connaîtra ce problème lorsque l'un des boutons sur une calculatrice cesse de fonctionner. Chaque bouton appuie sur une partie particulière d'une carte de couche, et quand une tache se défectueuse, le bouton qui corrèle à cet endroit ne peut pas envoyer son signal.

    Une autre façon de contacts peuvent être frottées dans certains endroits est quand une fente de carte secondaire est mis sur une carte mère. Si la carte est mal gérée, l'un des endroits le long de la carte pourrait être endommagée et ne parviennent pas à travailler à partir de là dehors. La meilleure façon de protéger les surfaces de panneaux qui font contact entre eux est avec l'utilisation d'une couche d'or, qui sert de barrière d'amélioration de la vie. L'or peut être coûteux, cependant, et son utilisation dans les onglets ajoute une autre étape dans le processus de fabrication de PCB.

    PCB Soldermask

    La couleur que la plupart des gens sont familiers avec quand il s'agit de cartes mères est vert, la couleur de soldermask. Bien que loin d'être aussi commun, soldermask apparaît aussi parfois dans d'autres couleurs, comme le rouge ou le bleu. Soldermask est également connu par le LPISM acronyme, qui signifie photo liquide imageable soldermask. Le but de soldermask est d'empêcher la fuite de soudure liquide. Ces dernières années, l'incidence de ce sont devenus plus fréquents en raison d'un manque de soldermask. Par la plupart des comptes, cependant, les utilisateurs préfèrent généralement les conseils qui ont soldermask sur les conseils qui ne sont pas.

    Une fois soldermask a été appliqué aux PCB, le PCB est soumis à la soudure fondue. Comme ce processus se produit, les surfaces exposées de cuivre deviennent solderized. Tout cela fait partie d'un processus connu sous le nom de nivellement de soudure à l'air chaud (HASL). Comme les puces sont soudées SMD, la carte est chauffée au point où la soudure prend une forme fondue et les composants sont mis en leur place. Comme le séchage de soudure, les composants deviennent également brasée. Étamage comprend généralement le plomb comme l'un des composés dans la soudure, bien que des options sans plomb existent également.

    L'espacement de la largeur de piste est indiquée par un tiret. Par exemple, quand vous voyez les chiffres 6/6 mil, qui préciserait 6 millièmes de pouce que la largeur minimale de piste, ainsi que l'espacement de piste minimum. Par conséquent, tous les espaces sur la carte en question devraient soit atteindre ou dépasser 6 millièmes. Pour ceux qui ne connaissent, les unités de mil sont utilisés pour déterminer les distances sur les matériaux de PCB. La largeur et l'espacement sont particulièrement importants en matière de conseils qui sont conçus pour gérer de grandes quantités de courant.

    Lorsqu'une carte de circuit imprimé est multi-couches, diverses pistes ne peuvent pas être examinés visuellement pour leur accessibilité. Par conséquent, un test est effectué qui place des sondes à la fin des pistes pour vérifier tous les signaux sont accessibles. Le test est réalisé avec des applications de volts à partir d'une extrémité. Si ces tensions sont détectées de l'autre côté, les pistes sont considérés comme en état de marche. Bien que le test n'est pas toujours indispensable sur les planches avec seulement une ou deux couches, il est toujours recommandé si vous vraiment soin de la qualité.

    Vias qui connectent les couches intérieure et extérieure sont connus comme des vias aveugles. Le nom est résulte du fait que, parce que ces vias ne peuvent être repérés d'un côté. Vias qui relient deux ou plusieurs couches internes sont connus comme des vias enterrées, qui ne peuvent être repérés à partir de l'extérieur de chaque côté. Sur les cartes qui contiennent des vias aveugles et enterrés, par l'intermédiaire de remplissage est souvent utilisé. Cela permet de maintenir la surface extérieure plus sûre et contribue à réduire la possibilité de glisser à travers la soudure et pénétrant dans les trous d'interconnexion internes.

    Sélections matériels incidence sur le coût

    PCB coûte généralement plus quand il contient des fonctionnalités telles que les onglets d'or, vias aveugles ou enterrés, ou par remplissage. De même, avec la ligne PCB / espacement largeur inférieure à 6 millièmes de pouce a aussi tendance à coûter plus cher. La raison de ces prix plus élevés est le processus alternatif qui va dans la production de cartes de circuits imprimés inhabituels. De même, certaines productions de PCB se révèlent être loin d'être aussi rentable ou avec succès lorsque sont présentés bas mils ou vias interne, et le prix plus élevé est fixé à récupérer les pertes. Il existe Fabricators que PCB produits avec ligne / largeur des mesures aussi bas que 3 millièmes de pouce, mais cela est généralement pas recommandée, à moins que c'est votre seule option pour un composant particulier.

    Puissance et chaleur Impact sur le PCB Choix des matériaux

    De tous les facteurs que les PCB d'impact, deux des plus intensifs sont la puissance et la chaleur. Il est donc crucial de déterminer les seuils pour chacun, ce qui peut être fait en évaluant la conductivité thermique d'un PCB. Cela définit la puissance de puissance est transformée en température sur toute la longueur du matériau. Cependant, il n'y a pas de valeurs à l'échelle de l'industrie établies pour la conductivité thermique.

    Par exemple, Rogers Corp. porte un matériau de PCB, RT / duroid 5880, qui est souvent appliqué à EW et des communications. La constante diélectrique de ce matériau est faible, car il est un matériau composite qui contient des éléments en verre micro-fibreux. Ces microfibres ont pour but d'augmenter la résistance de la fibre dans le matériau.

     

    En raison de cette faible constante diélectrique, le PCB est idéal pour les applications qui utilisent les hautes fréquences. Toutefois, en raison de la faible conductivité thermique du matériau, il peut facilement la chaleur, qui peut être un énorme inconvénient dans des applications gourmandes en chaleur.

    PCB Matériaux et Applications de l'industrie

    Pour les applications dans l'armée et l'aérospatiale, l'automobile et les industries médicales, les PCB sont fabriqués dans un seul, ainsi que des variétés à double face, dont certains sont en cuivre plaqué et d'autres qui utilisent l'aluminium. Dans chacune de ces industries, le matériau est utilisé pour des performances maximales dans des domaines spécifiques. A ce titre, les matériaux de PCB sont sélectionnés leur qualité légère dans certaines industries ou pour leur capacité à gérer de grandes quantités d'énergie dans d'autres. Ainsi, lorsque les aptitudes de performance sont pris en compte, il est essentiel de déterminer quelles fonctions doivent être comparés les uns aux autres lors du choix des matériaux de PCB, étant donné que le niveau de produit en corrélation avec les niveaux de performance.

    Flex et conseils Flex-rigide

    Ces dernières années, les conseils flex et flex-rigides ont gagné en popularité en raison des options qu'ils permettent dans une variété d'utilisations. En gros, ils peuvent être pliés, pliés et même enroulés autour des objets, afin qu'ils puissent être utilisés pour réaliser des applications qui ne serait jamais possible avec les cartes de circuits plats. Par exemple, une carte souple peut être utilisé pour une pièce d'équipement qui nécessiterait une planche à plier à un angle et portent encore en cours d'un bout à l'autre sans qu'il soit nécessaire pour le raccordement des panneaux.

    La majorité des conseils flexibles sur le marché se composent de Kapton, un film de polyimide qui a été son origine par la DuPont Corporation. Le film possède des qualités telles que la résistance à la chaleur, la cohérence dimensionnelle et une constante diélectrique de 3,6 seulement.

    Kapton est disponible en trois versions Pyralux:

    • retardateur de flamme (FR)

    • non ignifuge (NFR)

    • la performance adhesive moins / élevée (AP)

    Sélection du Conseil PCB Matériaux - La qualité d'abord

    En ce qui concerne le choix des matériaux du conseil de PCB, la qualité est d'une importance capitale dans la construction de tout type de conseil, que ce soit destiné à l'électronique de la maison ou de l'équipement industriel. Un composant qui contient une carte de circuit imprimé peut être grand ou petit, pas cher ou cher, mais ce qui importe le plus est que l'élément en question offre des performances supérieures pour toute la durée de sa durée de vie prévue.

    Bien qu'il existe plusieurs types de matériaux de PCB qui entrent dans un tableau donné, la fiabilité du produit est en fin de compte ce que les consommateurs et les entreprises recherchent des produits qui utilisent des cartes de circuits. Bien sûr, il est également essentiel que les matériaux de carte de circuit imprimé sont assez forts pour tenir ensemble, même si un composant est accidentellement tombé ou a frappé le côté.

    Sur le matériel informatique, par exemple, les PCB durables assurent des mises à jour matérielles peuvent être faites sans endommager les matériaux de carte de circuit imprimé pré-existants. De même pour les appareils électroniques, micro-ondes et d'autres appareils ménagers qui comptent sur la technologie de PCB pour rester en état de marche. Même dans les établissements publics électroniques tels que les guichets automatiques, les PCB doivent travailler sans échouer si les boutons fonctionneront et les commandes seront comprises sans délai.

    A PCB merveilleux, nous offrons une gamme complète de fournitures de PCB et services de montage. En raison de nos plus de 20 ans d'expérience des affaires et des technologies innovantes, PCB Wonderful est capable de traiter différents matériaux stratifiés et des matériaux de substrats, y compris FR4, Rogers, etc., qui sont les plus populaires et largement appliquée. Nos services ont été utilisés par des ingénieurs dans tous les secteurs industriels, avec des objectifs uniques en ce qui concerne le fonctionnement et la fonctionnalité des composants qui utilisent PCB. Pour en savoir plus sur nos services, visitez notre aperçu de l'assemblage et les pages de capacités ou nous contacter pour un devis aujourd'hui instant.

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