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    Guia de Seleção de Material PCB

    A parte mais importante da electrónica é a placa de circuito impresso (PCB). Como alternativa, a sigla também foi responsável por placas de circuito impresso e cartões de circuito impresso, que são essencialmente a mesma coisa. Devido ao papel crucial destas placas em tudo, desde computadores para calculadoras, PCB seleção material de placa deve ser feita com cuidado e conhecimento para as necessidades elétricas de uma determinada peça de equipamento.

    Antes do desenvolvimento do PCB, materiais de placa de circuito foram principalmente coberta por ninhos de emaranhados, fios sobrepostos que poderia facilmente falhar em determinados momentos. Eles poderiam também curto-circuito, uma vez idade pegou e determinados fios começou a rachar. Como seria de esperar, o processo manual que entrou na fiação destas placas início foi confuso e trabalhoso.

    Como uma crescente variedade de componentes eletrônicos diárias começou a confiar em placas de circuito, a corrida foi a desenvolver mais simples alternativas, mais compactos, e isso levou ao desenvolvimento do material, PCB. Com materiais de PCB, circuitos podem ser encaminhadas entre uma série de componentes diferentes. O metal que facilita a transferência de corrente entre a placa e os componentes ligados é conhecido como solda, o que também serve um duplo propósito, com as suas qualidades adesivas.

    Composição PCB de materiais

    A composição de uma PCB geralmente consiste de quatro camadas, as quais são laminadas em conjunto de calor em uma única camada. O material utilizado no PCB inclui as seguintes camadas de cima para baixo:

    • Silkscreen

    • Soldermask

    • Cobre

    • Substrato

    A última dessas camadas, substrato, é feito de fibra de vidro e também é conhecido como FR4, com as letras FR pé para “retardante de fogo. ”Esta camada de substrato proporciona uma base sólida para a PCB, embora a espessura pode variar de acordo com as utilizações de uma dada placa.

    Uma gama mais barata de placas também existem no mercado que não utilizam os mesmos materiais PCB acima mencionados, mas em vez consistem em compostos fenólicos ou epóxi. Devido à sensibilidade térmica destas placas, eles tendem a perder sua laminação facilmente. Estas placas mais baratas muitas vezes são fáceis de identificar pelo cheiro que eles emitem quando está a ser soldada.

    A segunda camada de um PCB é o cobre, que é laminada sobre o substrato com uma mistura de calor e do adesivo. A camada de cobre é fina, e em algumas placas há duas dessas camadas - um acima e outro abaixo do substrato. PCB com apenas uma única camada de cobre tendem a ser utilizado para dispositivos electrónicos mais baratos.

    O cobre usado massivamente laminado revestido (CCL) pode ser classificados em diferentes categorias de acordo com diferentes normas de classificação de material de reforço, incluindo, cola de resina utilizada, de inflamabilidade, desempenho CCL. A breve classificação de CCL é mostrado na Tabela 1 seguinte.

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    Acima da soldermask verde é a camada de serigrafia, que acrescenta letras e indicadores numéricos que fazem uma PCB legível para programadores tecnologia. Este, por sua vez, torna mais fácil para montadoras de eletrônicos para colocar cada PCB no lugar apropriado e na direção certa em cada componente. A camada de serigrafia é geralmente de cor branca, embora cores como vermelho, amarelo, cinza e preto também são usados ​​às vezes.

    Camada PCB Termos Técnicos

    Juntamente com uma compreensão de como o PCB é em camadas, também é importante conhecer os seguintes termos técnicos que acompanham a utilização de PCB:

    • anel anular. O anel de cobre que rodeia os orifícios uma PCB.

    • RDC. Um acrônimo para verificação regra de design. Essencialmente, a RDC é uma prática em que o projeto de um PCB está marcada para a sua funcionalidade. Detalhes que são verificados incluem a largura dos traços e furos.

    • Broca hit. Usado para descrever todos os buracos em uma PCB, seja correta ou extraviado. Em alguns casos, um buraco pode ser um pouco incorrecto devido a equipamento de perfuração maçante utilizado durante a produção.

    • Dedo. Do metal exposta ao longo da borda da placa que serve como pontos de ligação entre as duas PCBs. Dedos são mais freqüentemente encontrados em jogos de vídeo velhos e cartões de memória.

    • pedaços de Mouse. Uma seção do conselho que tem sido excessivamente perfurado até o ponto onde ele ameaça a integridade estrutural de um PCB.

    • Pad. Uma área de metal exposto em um PCB, na qual uma peça soldada é geralmente aplicada.

    • Painel. Uma placa de circuito grande consistindo de placas mais pequenas, que são eventualmente separados de uso individual. A razão para esta prática é eliminar a dificuldade que manipuladores de experiência quando se trata de lidar com placas menores.

    • Paste stencil. Uma matriz de metal sobre uma placa, sobre a qual é colocado pasta para soldar.

    • Avião. Uma secção maior de cobre expostas sobre um PCB, que é marcada por fronteiras mas carece de um caminho.

    • Chapada através do orifício. Um furo que passa directamente através de uma PCB, geralmente com a finalidade de ligar outro componente. O furo é revestida e geralmente possui um anel anular.

    • slot. Qualquer buraco que não é circular. PCB com fendas são muitas vezes de alto preço, devido aos custos de produção da criação de buracos de forma estranha numa placa de circuito. Entalhes tipicamente não são plaqueadas.

    • montagem em superfície. Um método pelo qual os componentes externos são montados directamente à placa sem a utilização de orifícios de passagem.

    • Vestígio. Uma linha contínua de cobre em uma PCB.

    • V-pontuação. Um local onde a placa foi parcialmente cortado. Isso pode tornar uma PCB vulneráveis ​​a rotura.

    • Através da. Um orifício através do qual os sinais viajam entre camadas. Vias são vistos em versões de tendas e untented. versões tendas são cobertas com soldermask protector, enquanto que as vias untented são usados ​​para anexos conector.

    O número que precede uma camada refere-se ao número exacto de camadas condutoras, seja ela uma camada de encaminhamento ou de avião - os dois tipos de camadas. Camadas tendem a ter o número 1, ou qualquer um dos próximos quatro números pares: 2, 4, 6, 8. placas de camada por vezes, têm números ímpares, mas estes são raros e faria quase nenhuma diferença. Por exemplo, o material de PCB em uma camada de 5 ou 6 placa camada seria praticamente idêntico.

    Os dois tipos de camada têm funções diferentes. camadas de roteamento apresentam faixas. camadas planas servem como conectores de alimentação e aviões recurso de cobre. camadas planas também apresentam ilhas que determinam a finalidade de sinalização de um bordo, seja 3,3 V ou 5 V.

    FR4 é um nome de código para folhas laminado de epóxi reforçado com vidro. Devido à sua resistência, bem como a sua capacidade para resistir a humidade e fogo, FR4 é um dos materiais PCB mais populares.

    Considerações adicionais PCB design

    A figura tais como 1,6 milímetros é usado para indicar a espessura de uma placa de camada. Em 4 placas de camada, 1,6 mm é a medida padrão. Espessura é algo para assistir ao escolher placas para um dispositivo. Placas com espessura maior, por exemplo, vai oferecer mais apoio quando os objetos de conexão pesados ​​precisam de ser apoiados.

    O nível padrão de espessura de cobre em camadas planas é de 35 microns. Alternativamente, a espessura de cobre é por vezes indicado em onças ou gramas. É melhor ir para uma maior do que a espessura de cobre normais em placas que suportam uma grande quantidade de aplicações.

    As faixas não são destinadas a transferir o poder, mas às vezes isso pode acontecer quando os sinais não tratar adequadamente frequências. Se o problema não for mantida sob controle, as faixas pode acabar perdendo grandes quantidades de energia. Para obter o máximo de energia possível movidos de um lado de uma pista para a outra, o traçado da pista deve levar em conta equações de transmissão.

    Em geral, duas polegadas é a distância caminho certo em placas de camada que consistem de material PCB FR4 rastreado de cobre, desde que o tempo do sinal é um nanosegundo. No entanto, você também deve levar em conta os efeitos da linha de transmissão para comprimentos de pista altos, particularmente se a integridade do sinal é crucial. A Internet está cheia de programas e planilhas que são projetados para ajudar as pessoas a fazer cálculos de impedância adequada para placas de camadas específicas.

    Na maioria das placas, vias estão vazios, e, geralmente, você pode ver através delas. No entanto, existem várias circunstâncias em que vias podem ser preenchidos. Para começar, é necessário para as vias de passagem para ser preenchida quando se trata de formar barreiras de protecção contra poeira e outras impurezas. Em segundo lugar, vias pode ser preenchido para aumentar a capacidade de carga de uma corrente, em que pode ser utilizado materiais de caso condução. Outra razão que vias pode ser preenchido é nivelar uma placa.

    Vias são tipicamente cheios com pedaços ball grid array (BGA). Se ocorre o contacto entre um pino de BGA e uma camada interna, solda pode deslizar através da via e numa camada diferente. Por conseguinte, as vias estão cheias para assegurar solda não vaza de uma outra camada, e a integridade dos contactos são mantidos como pretendido.

    Uma das ocorrências mais problemáticos em uma placa de camada é quando uma quebra de contacto dentro e para fora em algum ponto ao longo do bordo. Quanto mais isso acontece, mais cedo que parte da placa é susceptível de dar inteiramente. O usuário doméstico médio eletrônica vai enfrentar esse problema quando um dos botões em uma calculadora pára de funcionar. Cada botão pressiona para baixo em uma parte específica de uma placa de camada, e quando um ponto fica defeituoso, o botão que correlaciona a esse ponto não pode enviar o seu sinal.

    Outra forma de contatos pode ser apagado em determinados pontos é quando um slot para cartão secundário é colocado em uma placa-mãe. Se o cartão for mal tratada, um dos pontos ao longo do cartão pode ficar danificado e deixar de trabalhar a partir daí em diante. A melhor maneira para proteger as superfícies de bordo que fazem contacto uma com a outra é com o uso de uma camada de ouro, o que serve como uma barreira de vida de reforço. O ouro pode ser caro, no entanto, e a sua utilização nas abas acrescenta mais um passo no processo de fabricação de PCB.

    PCB Soldermask

    A cor que a maioria das pessoas estão familiarizadas com quando se trata de placas-mãe é verde, a cor do soldermask. Embora não seja tão comum, soldermask também aparece às vezes em outras cores, como o vermelho ou azul. Soldermask é também conhecido pela sigla LPISM, que significa líquido soldermask foto representável. O objectivo da soldermask é para evitar a fuga de líquido da solda. Nos últimos anos, a incidência deste tornaram-se mais comuns devido à falta de soldermask. Pela maioria das contas, no entanto, os usuários geralmente preferem quadros que Soldermask sobre placas que não.

    Uma vez soldermask foi aplicado a PCB, o PCB é submetido a solda fundida. Tal como ocorre este processo, as superfícies expostas de cobre tornar solderized. Esta é toda a parte de um processo conhecido como nivelamento solda ar quente (HASL). À medida que os chips de SMD são soldadas, a placa é aquecida até ao ponto onde a solda assume uma forma fundida e os componentes são colocados em seu devido lugar. Como a seca de solda, os componentes também tornar-se soldada. HASL geralmente inclui chumbo como um dos compostos na solda, embora também existem opções isentas de chumbo.

    O espaçamento de largura de faixa é indicada por um traço. Por exemplo, quando você vê a figura 6/6 mils, que especifique 6 mils como a via mínima, bem como o espaçamento mínimo pista. Portanto, todos os espaçamentos da placa em questão deve, quer atender ou superar 6 mils. Para aqueles estranhos, unidades mils são usados ​​para determinar distâncias em materiais PCB. Largura e espaçamento são especialmente importantes quando se trata de placas que são projetados para lidar com grandes quantidades de corrente.

    Quando uma placa PCB é multicamadas, várias faixas não podem ser examinados visualmente para sua acessibilidade. Por isso, é executado um teste que coloca sondas no final de faixas para verificar todos os sinais são alcançáveis. O teste é realizado com aplicações de volts a partir de uma extremidade. Se estas tensões são detectados a partir do outro lado, as faixas são considerados em condições de trabalho. Embora o teste não é sempre essencial em placas com apenas uma ou duas camadas, ainda é recomendada se você realmente se preocupam com a qualidade.

    Vias que ligam as camadas interior e exterior são conhecidos como vias cegas. O nome é resulta do facto de que uma vez que tais vias só pode ser visto a partir de um lado. Vias que ligam dois ou mais camadas interiores são conhecidos como vias enterrado, que não podem ser vistos a partir do lado de fora em ambos os lados. Em placas que contêm vias cegos e enterrado, através de preenchimento é frequentemente utilizado. Isso mantém a superfície externa mais seguro e ajuda a diminuir a possibilidade de solda deslizando através de e penetrando as vias internas.

    Seleções materiais que afectem Custo

    PCB tipicamente custa mais quando contém características tais como patilhas de ouro, vias cegas ou enterrado, ou por meio de enchimento. Da mesma forma, o PCB com linha / espaçamento largura inferior a 6 mils também tende a custar mais. A razão para estes preços mais elevados é o processo alternativo que vai para a produção de placas de circuito impresso incomuns. Da mesma forma, certas produções PCB vir a ser não tão rentável ou bem sucedida quando baixas mils ou vias internas são apresentados, e o preço mais elevado está definido para recuperar as perdas. Fabricantes existem que PCB produtos com linha / largura medições tão baixas quanto 3 mils, mas isso geralmente não é recomendado a menos que seja a sua única opção para um componente particular.

    Energia e calor Impacto sobre PCB Seleção de Materiais

    Fora de todos os fatores que PCBs impacto, dois dos mais intensivos são energia e calor. Portanto, é crucial para determinar os limiares para cada um, que pode ser feito através da avaliação da condutividade térmica de uma PCB. Isso define o poder potência é transformada em temperatura ao longo do comprimento do material. No entanto, não existem valores de toda a indústria estabelecidos para a condutividade térmica.

    Por exemplo, Rogers Corp. transporta um material PCB, RT / duroid 5880, que é muitas vezes aplicado em EW e comunicações. A constante dieléctrica de este material é baixo, como é um material compósito que contém elementos de vidro micro-fibroso. Estas microfibras de servir o propósito de aumentar a resistência da fibra no material.

     

    Devido a essa baixa constante dielétrica, o PCB é ideal para aplicações que utilizam altas frequências. No entanto, devido à baixa condutividade térmica do material, ele pode facilmente calor, que pode ser uma desvantagem enorme em aplicações de calor intenso.

    Materiais PCB e Aplicações Indústria

    Para aplicações no serviço militar e aeroespacial, indústria automobilística e médicos, PCBs são fabricados em variedades de dupla face individuais, bem como, alguns dos quais são de cobre revestido e outros que usam alumínio. Em cada uma destas indústrias, o material é utilizado para desempenho máximo em áreas específicas. Como tal, materiais PCB são selecionados a sua qualidade leve em certas indústrias ou por sua capacidade de lidar com grandes quantidades de energia em outros. Como tal, quando aptidões de desempenho são levados em conta, é crucial para determinar quais funções devem ser comparados uns com os outros ao selecionar materiais PCB, desde que os níveis de material correlacionam com níveis de desempenho.

    Flex e rígida-Flex Boards

    Nos últimos anos, as placas flexíveis e rígidos-flex têm crescido em popularidade por causa das opções que permitem em uma variedade de usos. Basicamente, podem ser dobradas, dobradas e até mesmo envolvida em torno de objectos, de forma que possam ser utilizadas para alcançar as aplicações que não seria possível com placas de circuito planos. Por exemplo, uma placa de flex pode ser usado para uma peça de equipamento que seria necessária uma placa de dobrar em ângulo e ainda transportar corrente a partir de uma extremidade para a outra sem a necessidade de ligar painéis.

    A maioria das placas flexíveis no mercado consistem de Kapton, um filme de poliamida que foi originada pela DuPont Corporation. O filme possui qualidades tais como a resistência ao calor, a consistência dimensional e uma constante dieléctrica de apenas 3,6.

    Kapton vem em três versões Pyralux:

    • Retardante de chama (FR)

    • Não retardante de chamas (NFR)

    • alta performance / Adhesive-less (AP)

    Selecionando PCB Materiais de Conselho - Primeira Qualidade

    Quando se trata de seleção de materiais placa PCB, a qualidade é de extrema importância na construção de qualquer tipo de placa, se ele está destinado para a eletrônica casa ou equipamentos industriais. Um componente que contém uma placa de circuito impresso pode ser grande ou pequeno, barato ou caro, mas o que mais importa é que o item em questão oferece um desempenho superior durante toda a duração da sua vida útil esperada.

    Embora existam vários tipos de materiais PCB que vão para uma determinada placa, a confiabilidade do produto é em última análise o que os consumidores e as empresas estão procurando em produtos que usam placas de circuito. Claro, é também crucial que os materiais de placas PCB são fortes o suficiente para manter juntos, mesmo se um componente de ficar acidentalmente caiu ou bateu lateralmente.

    Em equipamentos de informática, por exemplo, PCBs duráveis ​​garantir atualizações de hardware podem ser feitas sem causar danos aos materiais de placas PCB pré-existentes. O mesmo se aplica a dispositivos eletrônicos, microondas e outros aparelhos domésticos que dependem da tecnologia PCB para ficar em condição de trabalho. Mesmo em locais públicos electrónicos, tais como caixas eletrônicos, PCB devem trabalhar sem falhar tão botões vai funcionar e comandos será compreendido sem demora.

    No PCB Wonderful, oferecemos uma gama completa de PCB suprimentos e serviços de montagem. Devido à experiência empresarial nossos mais de 20 anos e tecnologias inovadoras, Wonderful PCB é capaz de lidar com diferentes materiais laminados e materiais de substrato incluindo FR4, Rogers etc, que são os mais populares e amplamente aplicada. Os nossos serviços têm sido utilizados por engenheiros em todos os sectores industriais, com objetivos únicos quando se trata da operação ea funcionalidade dos componentes que utilizam PCB. Para saber mais sobre nossos serviços, visite nossa visão geral de montagem e páginas capacidades ou contacte-nos para uma cotação instantânea hoje.

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