Materialval i PCBA-bearbetning

PCBA-bearbetning (Tryckt kretskort) är en viktig länk i elektroniktillverkningsindustrin. Valet av material är avgörande vid PCBA-bearbetning. Det påverkar inte bara produktens prestanda och tillförlitlighet, utan är också direkt relaterat till produktionskostnader och miljöskyddskrav. Den här artikeln kommer att utforska i detalj materialvalsstrategin och viktiga överväganden vid PCBA-bearbetning.

1. Substratmaterial

1.1 FR4 material

FR4 är det vanligaste PCB-substratmaterialet, som är en komposit av glasfiber och epoxiharts och har goda isoleringsegenskaper, mekanisk hållfasthet och värmebeständighet. Den är lämplig för de flesta elektroniska produkter, särskilt hemelektronik.

1.2 Högfrekventa material

För högfrekventa kretskort, såsom radiofrekvens (RF) och mikrovågskommunikationsutrustning, krävs högfrekventa material med låg dielektricitetskonstant och låg förlustfaktor. Vanliga högfrekventa material inkluderar PTFE (polytetrafluoreten) och keramiska substrat, som kan säkerställa signalintegritet och överföringseffektivitet.

1.3 Metallsubstrat

Metallsubstrat används ofta i elektroniska enheter med hög effekt som kräver god värmeavledningsprestanda, såsom LED-belysning och kraftmoduler. Aluminiumsubstrat och kopparsubstrat är vanliga metallsubstratmaterial. De har utmärkt värmeledningsförmåga, vilket effektivt kan minska komponenternas driftstemperatur och förbättra produkternas tillförlitlighet och livslängd.

2. Ledande material

2.1 Kopparfolie

Kopparfolie är det huvudsakliga ledande materialet på PCB-skivor, med god ledningsförmåga och duktilitet. Beroende på tjockleken är kopparfolie uppdelad i standardtjock kopparfolie och ultratunn kopparfolie. Tjock kopparfolie är lämplig för högströmskretsar, medan ultratunn kopparfolie används för högdensitetsfinkretsar.

2.2 Metallplätering

För att förbättra lödprestanda och oxidationsbeständighet behöver kopparfolie på PCB-skivor vanligtvis ytbehandling. Vanliga ytbehandlingsmetoder inkluderar guldplätering, silverplätering och tennplätering. Guldpläteringsskiktet har utmärkt ledningsförmåga och korrosionsbeständighet, vilket är lämpligt för högpresterande kretskort; tennpläteringsskiktet används ofta i allmänna konsumentelektronikprodukter.

3. Isoleringsmaterial

3.1 Prepreg

Prepreg är ett viktigt isoleringsmaterial för tillverkning av flerskiktiga PCB-skivor. Det är en blandning av glasfibertyg och harts. Det härdas genom upphettning under lamineringsprocessen för att bilda ett fast isolerande skikt. Olika typer av prepregs har olika dielektriska konstanter och värmebeständighet, och lämpligt material kan väljas enligt den specifika applikationen.

3.2 Hartsmaterial

I vissa speciella tillämpningar, såsom flexibla kretskort och styv-flexibla kort, används speciella hartsmaterial som isolerande skikt. Dessa material inkluderar polyimid (PI), polyetylentereftalat (PET), etc., som har god flexibilitet och värmebeständighet och är lämpliga för elektroniska enheter som behöver böjas och vikas.

4. Lödmaterial

4.1 Blyfritt lod

Med strikt tillämpning av miljöföreskrifter ersätts traditionella bly-tennlod gradvis av blyfria lod. Blyfria lödningar är vanliga tenn-silver-koppar (SAC) legeringar, som har goda lödningsegenskaper och miljöskyddsegenskaper. Att välja rätt blyfritt lod kan säkerställa lödkvalitet och miljöskyddskrav.

4.2 Lödpasta och lödstav

Lödpasta och lödstav är nyckelmaterial som används i lödningsprocessen av SMT-lappar och THT-plugin. Lödpasta består av tennpulver och flussmedel, som screentrycks på PCB-kuddar; lödstavar används för våglödning och manuell lödning. Att välja lämplig lödpasta och lödstav kan förbättra lödningseffektiviteten och lödfogens kvalitet.

5. Miljövänliga material

5.1 Material med låg VOC-halt

Under PCBA-bearbetningsprocessen kan val av material med låga flyktiga organiska föreningar (VOC) minska skadorna på miljön och människokroppen. Låg VOC-material inkluderar halogenfria substrat, blyfria lödningar och miljövänliga flussmedel, som uppfyller kraven i miljöföreskrifter.

5.2 Nedbrytbara material

För att möta utmaningarna med bortskaffande av elektroniskt avfall har fler och fler PCBA-bearbetningsföretag börjat ta i bruk nedbrytbara material. Dessa material kan naturligt brytas ned efter slutet av deras livslängd, vilket minskar miljöföroreningarna. Att välja nedbrytbara material bidrar inte bara till miljöskyddet, utan stärker också företagets sociala ansvarsbild.

Slutsats

Vid PCBA-bearbetning är materialval en viktig länk för att säkerställa produktprestanda, tillförlitlighet och miljöskyddskrav. Genom att rimligt välja substratmaterial, ledande material, isoleringsmaterial och lödmaterial kan produktionseffektiviteten och produktkvaliteten förbättras och produktionskostnaderna och miljöpåverkan minskas. I framtiden, med den kontinuerliga utvecklingen av vetenskap och teknik och förbättring av miljömedvetenhet, kommer materialvalet i PCBA-bearbetning att bli mer diversifierat och miljövänligt, vilket ger fler innovationer och möjligheter till elektroniktillverkningsindustrin.