Materiali per circuiti stampati - Shenzhen Meraviglioso Technology Co., Ltd
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  • Materiali per circuiti stampati

    PCB Guida alla scelta Materiale

    La parte più importante di elettronica è la scheda a circuito stampato (PCB). In alternativa, l'acronimo è anche rappresentato per circuiti stampati e schede di circuiti stampati, che sono essenzialmente la stessa cosa. A causa del ruolo cruciale di queste schede in tutto, dai computer ai calcolatori, PCB selezione dei materiali a bordo deve essere effettuata con attenzione e conoscenza per le necessità elettriche di un determinato pezzo di equipaggiamento.

    Prima dello sviluppo del PCB, materiali circuito erano per lo più coperte da nidi di aggrovigliate, fili sovrapposti che potrebbe facilmente fallire in certi frangenti. Potrebbero anche corto circuito una volta l'età afferrò e alcuni fili cominciato a incrinarsi. Come ci si poteva aspettare, il processo manuale che è andato in cablaggio di questi primi tavole era confusa e scrupoloso.

    Come una crescente varietà di componenti elettronici di tutti i giorni ha cominciato a fare affidamento su circuiti, la gara è stata a sviluppare semplici, alternative più compatti, e questo ha portato allo sviluppo del materiale, PCB. Con materiali PCB, circuiti possono essere instradati tra una serie di componenti diversi. Il metallo che facilita il trasferimento di corrente tra il bordo e componenti annessi è noto come saldatura, che serve anche una duplice scopo con le sue qualità adesive.

    PCB Material Composition

    La composizione di un PCB è generalmente costituito da quattro strati, che sono calore laminati insieme in un unico strato. Il materiale utilizzato in PCB comprende i seguenti strati dall'alto verso il basso:

    • Serigrafia

    • soldermask

    • rame

    • Substrato

    L'ultimo di questi strati, substrato, è fatto di fibra di vetro ed è anche conosciuto come FR4, con le lettere FR piedi per “ignifugo. ”Questo strato di substrato fornisce una solida base per i PCB, sebbene lo spessore può variare secondo gli usi di una data scheda.

    Una gamma più economica di tavole esistono anche sul mercato che non utilizzano gli stessi suddetti materiali PCB, ma invece costituiti da fenoli o epossidici. A causa della sensibilità termica di queste schede, tendono a perdere la loro laminazione facilmente. Queste schede più economiche sono spesso facili da identificare dal profumo che emanano quando viene saldato.

    Il secondo strato di un PCB è il rame, che viene laminato sul substrato con una miscela di calore e adesivo. Lo strato di rame è sottile, e su alcune tavole ci sono due tali strati - uno sopra e uno sotto il substrato. PCB con un solo strato di rame tendono ad essere utilizzati per dispositivi elettronici più convenienti.

    Il rame massicciamente utilizzata laminato rivestito (CCL) può essere classificato in diverse categorie secondo diversi standard di classificazione compreso materiale di rinforzo, adesivo resina utilizzata, infiammabilità, prestazioni CCL. La breve classificazione delle CCL è mostrato nella seguente Tabella 1.

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    Sopra il soldermask verde è lo strato di serigrafia, che aggiunge lettere e indicatori numerici che rendono un PCB leggibile per i programmatori tech. Questo, a sua volta, rende più facile per gli assemblatori di elettronica di collocare ogni PCB nel posto giusto e nella giusta direzione su ogni componente. Lo strato di serigrafia è di solito bianco, anche se i colori come il rosso, giallo, grigio e nero sono anche a volte utilizzati.

    PCB Termini tecnici

    Insieme con una comprensione di come il PCB è stratificata, è anche importante conoscere quali siano i termini tecnici che accompagna l'uso di PCB:

    • anello anulare. L'anello di rame che circonda i fori su un PCB.

    • DRC. Acronimo di controllo regola di progettazione. Essenzialmente, DRC è una pratica cui la progettazione di un PCB verifica la propria funzionalità. Dettagli che vengono controllati includono la larghezza delle tracce e fori.

    • Drill colpo. Usato per descrivere tutti i fori su un circuito stampato, sia corretta o fuori luogo. In alcuni casi, un foro può essere leggermente errato a causa di attrezzature di perforazione opaco utilizzati durante la produzione.

    • Dito. Metallo esposto lungo il bordo del pannello che funge da collegamento tra due punti PCB. Le dita sono più spesso si trovano su vecchi videogiochi e schede di memoria.

    • bit del mouse. Una sezione della tavola che è stato eccessivamente forato al punto in cui essa minaccia l'integrità strutturale di un PCB.

    • Pad. Un'area di metallo esposto su un PCB, sul quale un pezzo saldato viene generalmente applicato.

    • Pannello. Una scheda grande circuito costituito da tavole più piccole, che sono poi separate per uso individuale. La ragione di questa pratica è quello di eliminare la difficoltà che i gestori di esperienza quando si tratta di trattare con tavole più piccole.

    • Incolla stencil. Uno stencil metallo su una tavola, sulla quale pasta viene posizionato per la saldatura.

    • Aereo. Una sezione maggiore di rame esposto su un PCB, che è caratterizzato da confini ma manca un percorso.

    • placcato attraverso il foro. Un foro che va dritto attraverso un PCB, solitamente per lo scopo di collegare un altro componente. Il foro è placcato e caratteristiche di solito un anello anulare.

    • Fessura. I fori che non è circolare. PCB con slot sono spesso alto prezzo a causa dei costi di produzione di creazione di fori di forma irregolare su un circuito. Slot non sono tipicamente placcato.

    • montaggio superficiale. Un metodo nel quale i componenti esterni sono montati direttamente alla scheda senza l'uso di fori passanti.

    • Trace. Una linea continua di rame in un PCB.

    • V-score. Un luogo dove la scheda è stata parzialmente tagliata. Questo può rendere un PCB vulnerabili a scattare.

    • Attraverso. Un foro attraverso il quale i segnali viaggiano tra gli strati. Vias sono visti nelle versioni tendati e untented. versioni tendati sono coperti con soldermask protettivo, mentre le vias untented sono utilizzati per gli allegati connettore.

    Il numero che precede uno strato riferisce al numero esatto di strati conduttivi, sia esso un instradamento o piano di livello - i due tipi di livello. Livelli tendono ad avere il numero 1, o uno qualsiasi dei prossimi quattro numeri pari: 2, 4, 6, 8. schede di livello a volte hanno numeri dispari, ma questi sono rari e renderebbe quasi nessuna differenza. Ad esempio, il materiale PCB in una tavola strato 5 o 6 strati sarebbe praticamente identici.

    I due tipi di layer hanno funzioni differenti. strati di routing sono dotate di piste. layer di servono come connettori di alimentazione e aerei caratteristica rame. layer di dispongono inoltre di isole che determinano lo scopo segnalazione di una tavola, sia 3,3 V o 5 V.

    FR4 è nome di codice per fogli laminati epossidica rinforzati con vetro. Grazie alla sua forza, così come la sua capacità di resistere all'umidità e al fuoco, FR4 è uno dei materiali più popolari PCB.

    Ulteriori considerazioni PCB Design

    Una figura simile di 1,6 mm è utilizzato per indicare lo spessore di un bordo di strato. Su 4 assi strato 1,6 millimetri è la misura standard. Spessore è qualcosa da guardare quando si sceglie tavole per un dispositivo. Schede con spessore maggiore, per esempio, offrirà maggiore sostegno quando oggetti pesanti collegamento devono essere supportati.

    Il livello standard di spessore rame su piani di alimentazione è di 35 micron. Alternativamente, rame spessore è talvolta indicata in grammi o. E 'meglio andare per superiore al rame spessore normale su schede che supportano un sacco di applicazioni.

    Le tracce non sono destinate a trasferire il potere, ma questo a volte può accadere quando i segnali non gestiscono correttamente le frequenze. Se il problema non viene tenuta sotto controllo, le tracce potrebbero finire per perdere grandi quantità di energia. Per ottenere la massima potenza possibile spostato da un lato di una traccia all'altra, il layout della pista deve tenere conto di equazioni di trasmissione.

    In generale, due pollici è la distanza giusta strada su schede strato costituiti da FR4 materiale PCB rame-cingolato, a condizione che il tempo di segnale è un nanosecondo. Tuttavia, si deve anche tener conto degli effetti della linea di trasmissione per lunghezze elevate pista, in particolare se l'integrità del segnale è cruciale. Internet è piena di programmi e fogli di calcolo, che sono progettati per aiutare le persone a fare calcoli di impedenza adeguate per schede di livello specifico.

    Sulla maggior parte delle tavole, vias sono vuote, e di solito si può vedere a destra attraverso di loro. Tuttavia, ci sono varie circostanze in cui vias può essere riempito. Per cominciare, è necessario che le vias da riempire quando si tratta di formare barriere protettive da polvere e altre impurità. In secondo luogo, vias potrebbero essere riempiti per aumentare la capacità di carico di una corrente, in cui possano essere utilizzati materiali caso conduzione. Un altro motivo che vias potrebbero essere riempiti è quello di livellare una tavola.

    Vias sono tipicamente riempiti con Ball Grid Array (BGA) pezzi. Se si verifica il contatto tra un perno BGA ed uno strato interno, saldatura potrebbe scivolare attraverso la via e su un livello diverso. Pertanto, le vie sono riempite per assicurare saldatura non perdere a un altro livello, e l'integrità dei contatti sono mantenuti come previsto.

    Uno degli eventi più fastidiosi su un bordo di strato è quando si rompe contatto in e fuori in qualche punto lungo il bordo. Più questo accade, la prima parte della tavola è idoneo a dare completamente. L'utente medio di casa elettronica sperimenterà questo problema quando uno dei pulsanti su una calcolatrice smette di funzionare. Ogni pulsante preme verso il basso su una particolare parte di uno strato di bordo, e quando un punto si guasta, il pulsante correlato a quel punto non può inviare il suo segnale.

    Un altro modo contatti possono essere strofinato in certi punti è quando uno slot per schede secondario viene messo su una scheda madre. Se la scheda è mal gestito, uno dei punti lungo la scheda potrebbe essere danneggiata e non riescono a lavorare da lì in poi. Il modo migliore per proteggere le superfici di bordo che fanno contatto uno con l'altro è con l'uso di uno strato di oro, che funge da barriera miglioramento della vita. Oro può essere costoso, tuttavia, e il suo uso nelle schede aggiunge un altro passo nel processo di fabbricazione di PCB.

    PCB soldermask

    Il colore che la maggior parte delle persone hanno familiarità con quando si tratta di schede madri è verde, il colore della soldermask. Anche se non così comune, soldermask talvolta appare in altri colori, come il rosso o blu. Soldermask è conosciuto anche con l'acronimo LPISM, che sta per liquido soldermask foto stampabile. Lo scopo di soldermask è quello di impedire la fuoriuscita di liquido saldatura. Negli ultimi anni, l'incidenza di questo sono diventati più comuni a causa della mancanza di soldermask. Secondo molti, tuttavia, gli utenti in genere preferiscono schede che hanno Soldermask su tavole che non lo fanno.

    Una volta soldermask è stato applicato al circuito stampato, il PCB è sottoposto a saldatura fusa. Quando avviene questo processo, superfici esposte di rame diventano solderized. Tutto questo è parte di un processo noto come calda livellamento saldatura dell'aria (HASL). Come i chip SMD sono saldati, la scheda viene riscaldata al punto di saldatura assume una forma fusa ed i componenti sono messi in loro posto. Come si asciuga saldatura, i componenti diventano anche saldato. HASL di solito comprende piombo come uno dei composti nella saldatura, ma esistono anche opzioni senza piombo.

    La spaziatura di carreggiata è indicato da un trattino. Per esempio, quando si vede la figura 6/6 mil, che sarebbe specificare 6 mil come la carreggiata minima, così come la distanza minima traccia. Pertanto, tutte le distanze sulla scheda in questione dovrebbe o soddisfare o superare 6 mil. Per chi non conosce, unità mils sono utilizzati per determinare le distanze su materiali PCB. Larghezza e spaziatura sono particolarmente importanti quando si tratta di schede che sono progettati per gestire elevate quantità di corrente.

    Quando una scheda PCB molteplici strati, varie tracce non possono essere esaminati visivamente per la loro accessibilità. Pertanto, un test viene eseguito che pone sonde alla fine delle tracce di verificare tutti i segnali sono raggiungibili. La prova viene eseguita con applicazioni di volt da un capo all'altro. Se queste tensioni sono rilevati dall'altro lato, le tracce vengono considerati in condizione di lavoro. Mentre il test non è sempre essenziale su tavole con solo uno o due strati, è ancora consigliabile se ti interessa veramente a cuore la qualità.

    Vias che collegano gli strati interno ed esterno sono noti come fori ciechi. Il nome è dovuta al fatto che, poiché tali vias possono essere individuati solo da un lato. Vias che collegano due o più strati interni sono noti come fori interrati, che non possono essere individuati dall'esterno su entrambi i lati. Sulle schede che contengono fori ciechi e interrati, tramite riempimento viene spesso utilizzato. Ciò mantiene la superficie esterna più sicuro e aiuta a ridurre la possibilità di saldatura scivolare attraverso e penetrare le vias interne.

    Selezioni materiale che incide Costo

    PCB costa in genere più quando contiene funzioni come schede d'oro, fori ciechi o interrati, o tramite riempimento. Allo stesso modo, PCB con linea / spaziatura larghezza inferiore a 6 mil tende anche a costo più. La ragione di questi prezzi elevati è il processo alternativo che va nella produzione di schede PCB insoliti. Analogamente, alcune produzioni PCB risultano essere non così redditizio o successo quando bassa mils o vie interne sono presenti, e il prezzo più alto è impostato recuperare le perdite. Fabricators esistenti che producono PCB con linea / misure di larghezza a partire da 3 mil, ma questo non è generalmente raccomandato a meno che non sia l'unica opzione per un particolare componente.

    Energia e calore impatto sul PCB Selezione del materiale

    Di tutti i fattori che i PCB impatto, due dei più intensa sono energia e calore. Pertanto, è fondamentale per determinare le soglie per ciascuna, che può essere fatto valutando la conducibilità termica di un PCB. Questo definisce come potenza wattaggio si trasforma in temperatura attraverso la lunghezza del materiale. Tuttavia, non ci sono valori stabiliti di settore per conducibilità termica.

    Ad esempio, Rogers Corp. porta un materiale PCB, RT / duroid 5880, che è spesso applicato in EW e comunicazioni. La costante dielettrica del materiale è basso, perché è un materiale composito contenente elementi in vetro micro-fibrosa. Tali microfibre hanno lo scopo di aumentare la resistenza della fibra nel materiale.

     

    A causa di questa bassa costante dielettrica, il PCB è ideale per applicazioni che utilizzano alte frequenze. Tuttavia, a causa della bassa conducibilità termica del materiale, si può facilmente calore, che può essere un grande svantaggio in applicazioni ad alto calore.

    Materiali di PCB e le applicazioni industriali

    Per le applicazioni in campo militare e aerospaziale, industrie automobilistiche e mediche, i PCB sono realizzati in singoli così come le varietà a doppia faccia, alcuni dei quali sono di rame rivestito e altri che utilizzano l'alluminio. In ciascuno di questi settori, il materiale viene utilizzato per le massime prestazioni in aree specifiche. Come tali, i materiali sono selezionati PCB loro qualità leggero in alcuni settori o per la loro capacità di gestire grandi quantità di energia in altri. Come tale, quando attitudini prestazione sono presi in considerazione, è fondamentale per determinare quali funzioni devono essere confrontati uno con l'altro nella scelta dei materiali PCB, poiché i livelli di materiali correlati ai livelli di prestazioni.

    Flex e rigido-flessibili Boards

    Negli ultimi anni, le schede flex e rigido-flex sono cresciuti in popolarità a causa delle opzioni che consentono in una varietà di usi. Fondamentalmente, essi possono essere piegate, piegati e anche avvolto intorno agli oggetti, in modo che possano essere utilizzati per realizzare applicazioni che non possibili con i circuiti piatte. Ad esempio, una scheda flessibile può essere utilizzato per un pezzo di materiale che richiederebbe un bordo da piegare di un angolo e ancora attuali trasportare da un capo all'altro senza necessità di collegamento di pannelli.

    La maggior parte dei pannelli flessibili sul mercato consistono in Kapton, un film di poliimmide che è stato originato dalla DuPont Corporation. Il film vanta qualità come resistenza al calore, costanza dimensionale e una costante dielettrica di soli 3.6.

    Kapton è disponibile in tre versioni Pyralux:

    • ritardante di fiamma (FR)

    • non ignifugo (NFR)

    • / alte prestazioni adesivo-less (AP)

    La selezione di PCB materiali a bordo - prima qualità

    Quando si tratta di scelta dei materiali PCB bordo, la qualità è della massima importanza nella costruzione di qualsiasi tipo di scheda, se è destinato per l'elettronica di casa o attrezzature industriali. Un componente che contiene un circuito stampato potrebbe essere grande o piccolo, a buon mercato o costoso, ma ciò che più conta è che l'oggetto in questione offre prestazioni superiori per l'intera durata del suo ciclo di vita previsto.

    Mentre ci sono diversi tipi di materiali PCB che vanno in una determinata scheda, l'affidabilità del prodotto è in definitiva ciò che i consumatori e le imprese sono alla ricerca di prodotti che utilizzano schede di circuito. Naturalmente, è anche fondamentale che i materiali PCB bordo sono abbastanza forte per tenere insieme, anche se un componente accidentalmente viene scartato o buttato di lato.

    Su apparecchiature computerizzate, per esempio, i PCB durevoli garantiscono aggiornamenti hardware possono essere fatte senza fare danni ai materiali bordo PCB pre-esistenti. Lo stesso vale per dispositivi elettronici, microonde e altri dispositivi domestici che si basano sulla tecnologia PCB alloggiare nella condizione di lavoro. Anche a strutture pubbliche elettronici come bancomat, PCB devono funzionare senza sicuro così pulsanti funzionano e comandi saranno compresi senza ritardo.

    A PCB meraviglioso, offriamo una gamma completa di forniture e di servizi di assemblaggio di PCB. Grazie alla esperienza di business ai nostri più di 20 anni e tecnologie innovative, PCB Meraviglioso è in grado di gestire diversi materiali laminati e materiali del substrato tra cui FR4, Rogers ecc, che sono i più popolari e ampiamente applicata. I nostri servizi sono stati utilizzati da tecnici in tutti i settori industriali, con obiettivi unici quando si tratta per il funzionamento e la funzionalità dei componenti che utilizzano PCB. Per saperne di più sui nostri servizi, visitare la nostra panoramica assemblaggio e pagine capacità o contattaci per un preventivo oggi.

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