Domov > Blog > Novinky z oboru > Základní materiály používané v moderní výrobě desek plošných spojů

Základní materiály používané v moderní výrobě desek plošných spojů

Dec 02
Zdroj:
Základní materiály používané v moderní výrobě desek plošných spojů

V moderní výrobě desek plošných spojů se setkáte s mnoha důležitými materiály. Patří mezi ně substráty jako FR4, PTFE a polyimid. Dalšími materiály jsou měděná fólie, lamináty, prepregy, pájecí masky, sítotiskové barvy, lepidla a pájecí slitiny. Materiály, které si vyberete, ovlivňují, jak dobře deska plošných spojů zvládá teplo. Ovlivňují také její pevnost a to, jak se vypořádává s elektřinou. Dobré materiály pomáhají předcházet problémům, jako jsou drobné praskliny a odlupování vrstev. Tyto problémy mohou desku snížit spolehlivost a způsobit její častější selhání. Společnost Benlida používá pokročilé metody výroby desek plošných spojů. To jí pomáhá splňovat průmyslové standardy a poskytovat spolehlivé produkty.

Trend

Popis

Pokroky v oblasti vysoce hustých a flexibilních desek plošných spojů

Nové nápady v oblasti HDI a flexibilních desek pomáhají zmenšit elektroniku. Pomáhají také jejímu lepšímu fungování.

Zavedení automatizace a digitální výroby

Umělá inteligence a roboti urychlují výrobu. Pomáhají také kontrolovat kvalitu.

Iniciativy v oblasti udržitelnosti a zelené výroby

V dnešní době se stále více používají ekologické metody. Je to kvůli pravidlům a obavám o životní prostředí.

Růst v automobilovém průmyslu a 5G aplikacích

Stále více lidí chce pro elektromobily a 5G zařízení pevné desky plošných spojů. To vede k novým nápadům v oblasti regulace tepla a kvality signálu.

Benlida je důvěryhodný partner. Disponuje rozsáhlými znalostmi a používá špičkové materiály pro každou zakázku v moderní výrobě desek plošných spojů.

Klíčové poznatky

  • Výběr nejlepších materiálů je pro pevné desky plošných spojů velmi důležitý.

  • Substrátové materiály jako FR4, PTFE a polyimid pomáhají s teplem a elektřinou.

  • Měděná fólie a lamináty pomáhají vytvářet dobré elektrické spoje a udržují desky pevné.

  • Pájecí maska ​​chrání desky plošných spojů před poškozením a zabraňuje zkratům.

  • Společnost Benlida poskytuje odbornou pomoc s výběrem materiálů, díky kterým vaše desky plošných spojů fungují lépe a vydrží déle.

Materiály substrátů v moderní výrobě desek plošných spojů

Základem každé desky plošných spojů jsou substráty . Tyto materiály dodávají desce plošných spojů pevnost a pomáhají jí zůstat stabilní. Pomáhají také desce odolávat teplu a elektřině. Výběr správného substrátu prodlužuje životnost desky. Pomáhá také jejímu fungování na různých místech. Hojně se používá epoxidová pryskyřice a skleněná vlákna. PTFE a polyimid jsou pokročilé materiály. Mají speciální vlastnosti pro vysoce výkonnou elektroniku.

Společnost Benlida ví, že výběr substrátu je velmi důležitý. U Benlidy si můžete vybrat z mnoha vysoce kvalitních substrátů. Jejich tým vám pomůže vybrat ten nejlepší materiál pro váš projekt. To platí jak pro jednoduché desky, tak pro složité.

FR4 a vysoce výkonné substráty

FR4 je nejběžnějším substrátem v moderní výrobě desek plošných spojů. FR4 najdete v mnoha elektronických zařízeních, počítačích a průmyslových zařízeních. FR4 používá tkaná skleněná vlákna a epoxidovou pryskyřici. Dodává desce dobrou pevnost a elektrickou izolaci. FR4 odolává vlhkosti a teplu. Díky tomu je spolehlivý pro většinu použití.

Vysoce výkonné substráty jsou lepší než FR4. Ty potřebujete pro desky plošných spojů, které jsou vystaveny velmi vysokým teplotám nebo rychlým signálům. Pokročilé epoxidové směsi a keramika pomáhají vašim deskám plošných spojů fungovat v náročných podmínkách. Benlida dodává tyto vysoce výkonné substráty pro projekty, které vyžadují mimořádnou odolnost nebo speciální elektrické vlastnosti.

Tip: Pokud vaše deska plošných spojů musí pracovat v náročných podmínkách, zeptejte se společnosti Benlida na možnosti vysoce výkonných substrátů.

PTFE a polyimidové substráty

PTFE a polyimidové substráty se používají pro vysokofrekvenční a flexibilní desky plošných spojů. PTFE je vhodný tam, kde potřebujete nízké ztráty signálu a stabilní výkon při vysokých rychlostech. Polyimid se dobře hodí pro flexibilní obvody. Používá se tam, kde je třeba desku ohýbat nebo kroutit.

Zde je tabulka, která ukazuje porovnání PTFE a polyimidu. Uvádí dielektrickou konstantu a tangens ztrát. Tato čísla ukazují, jak dobře každý materiál zvládá elektrické signály.

Materiál

Dielektrická konstanta (Dk)

Ztrátový tangens (Df)

PTFE

3,5 - 4,5

0,002 - 0,02

2,1 - 2,6

0,0001 - 0,002

3,0 - 10,0

0,001 - 0,005

Polyimid

2,8 - 4,1

0,003 - 0,01

Také chcete vědět, jak si PTFE a polyimid stojí a jaký je jejich výkon. Níže uvedená tabulka vám pomůže vybrat, který materiál je nejlepší pro letecký průmysl a telekomunikace.

Vlastnictví

PTFE

Polyimid

Dielektrická konstanta (Dk)

2,5 až 10,2

2,8 až 4,1

Ztrátový činitel (Df)

0,0014 až 0,0038 při 10 GHz

0,003 až 0,01

Náklady

Mnohem dražší

Střední cena

Výkon

Nejlepší pro vysoké frekvence

Dobrá, flexibilní varianta

Vhodnost aplikace

RF, mikrovlnné, vysokorychlostní

Flexibilní vysokofrekvenční

Společnost Benlida vám pomůže s výběrem PTFE nebo polyimidových substrátů pro váš projekt. Díky jejich zkušenostem s výrobou moderních desek plošných spojů získáte poradenství, které odpovídá vašemu rozpočtu a požadavkům na výkon.

Kovové jádro a flexibilní substráty

Kovové substráty pomáhají deskám plošných spojů lépe snášet teplo. Ty se používají v zařízeních, která se zahřívají, jako jsou LED světla a napájecí zdroje. Flexibilní substráty umožňují ohýbání desky a její umístění v malých nebo pohyblivých prostorech. Jsou důležité pro nositelnou elektroniku a zařízení, která se musí ohýbat.

Kovové jádro a flexibilní substráty se setkáváte v mnoha odvětvích:

  • LED podsvícení a celkové osvětlení

  • Řízení motorů automobilů pro elektromobily a hybridní vozy

  • Pohony motorů

  • Polovodičová relé

  • Napájecí zařízení, včetně regulátorů napětí a DC-DC měničů

  • Solární panely a fotovoltaické články

  • Systémy řízení pohybu

Společnost Benlida nabízí pro výrobu moderních desek plošných spojů jak kovové jádro, tak i flexibilní substráty. Jejich tým vám pomůže vybrat ten správný typ pro váš projekt. To pomůže vaší desce plošných spojů dobře fungovat a vydržet déle.

Měděná fólie a lamináty

Měděná fólie a lamináty jsou v deskách plošných spojů velmi důležité. Měděná fólie tvoří cesty, které spojují všechny součástky. Lamináty a prepregy drží desku pohromadě a zvyšují její pevnost. Výběr dobrých materiálů pomáhá vaší desce dobře fungovat a vydržet déle.

Typy a funkce měděné fólie

Měděná fólie je tenká, lesklá vrstva na desce. Tyto vrstvy vytvářejí dráhy pro šíření elektřiny. Existují dva hlavní typy měděné fólie: elektrolytická (ED) a válcovaná žíhaná (RA). Každý typ je vhodný pro jiné účely.

Typ mědi

Úroveň čistoty

Rozsah tloušťky

Elektrolytický (ED)

Vysoká čistota

1 oz/ft² (35 µm) až 3 oz/ft² (105 µm) nebo větší

Válcované žíhané (RA)

Bezolovnatá úroveň

1 oz/ft² (35 µm) až 3 oz/ft² (105 µm) nebo větší

Typ mědi si vyberete podle toho, co vaše deska potřebuje. Válcovaná žíhaná měď se snadno ohýbá a je vhodná pro rychlé signály. Elektrolytická měď se používá pro většinu běžných desek.

Typ měděné fólie

Klíčové charakteristiky

Vliv na výkon a trvanlivost

Válcované žíhané (RA)

Velmi pružný, hladký, dobře snáší teplo

Vhodné pro rychlé signály a flexibilní desky

Elektrolyticky nanášené (ED)

Snadno tvarovatelné

Používá se v běžných deskách, není tak dobré pro rychlé signály

Tip: Silnější měděná fólie umožňuje, aby deska snášela větší proud. Tenká měď může způsobit poklesy napětí nebo problémy se signálem. Silná měď může ztížit sestavení a prodražit.

Při výběru měděné fólie byste měli:

  1. Zamyslete se nad tím, kolik proudu vaše deska potřebuje.

  2. Zkontrolujte, jak čistá a hladká je měď.

  3. Najděte dobrou rovnováhu mezi tloušťkou a snadností stavby.

Benlida vám pomůže vybrat nejlepší měděnou fólii pro vaši desku. Jejich tým kontroluje každou šarži, aby se ujistil, že je v pořádku.

Laminátové a prepregové materiály

Lamináty a prepregy drží měděné vrstvy pohromadě. Lamináty jsou tvrdé desky vyrobené ze skleněných vláken a pryskyřice. Prepreg je lepivý a při zahřátí se taví a spojuje měď a laminát.

Typ materiálu

Pevnost v tahu (MPa)

Pevnost v ohybu (MPa)

Youngův modul (GPa)

Teplota skelného přechodu (°C)

Jádro (směr stroje)

380–420

550 (pokojová teplota)

22–24

170–180

Jádro (příčný směr)

340–380

480 (150 °C)

Není k dispozici

Není k dispozici

Prepreg (předběžné vytvrzování, směr stroje)

280–320

520 (pokojová teplota)

20–22

165–175

Prepreg (dodatečné vytvrzování, směr výroby)

360–400

450 (150 °C)

Není k dispozici

Není k dispozici

Pevné lamináty zabraňují ohnutí nebo zlomení desky. Prepreg lepí vrstvy a udržuje desku pevnou. Dobré lamináty a prepregy pomáhají desce odolávat teplu a udržovat signály čisté.

  • Elektrická izolace zabraňuje míchání signálů a způsobování zkratů.

  • Mechanická stabilita udržuje vaši desku pevnou a zabraňuje jejímu deformování.

  • Ochrana životního prostředí chrání prkno před vodou a nečistotami, takže vydrží dlouho.

  • Integrita signálu znamená, že vaše deska dokáže zpracovat rychlé signály bez ztráty dat.

Společnost Benlida používá pouze vysoce kvalitní lamináty a prepregy. Jejich tým testuje každý materiál na pevnost a tepelnou odolnost.

Vliv na vodivost a spolehlivost

Měděná fólie a lamináty spolupracují, aby vaše deska byla bezpečná a pevná. Měděná fólie umožňuje snadný tok elektřiny. Lamináty dodávají vaší desce pevnost a izolaci.

Měděná fólie je důležitá, protože pomáhá s dobrým přenosem elektřiny. Lamináty udržují vaši desku pevnou a zabraňují jejímu zlomení. Pokud si vyberete kvalitní měď a laminát, vaše deska vydrží déle a bude fungovat lépe.

Společnost Benlida kontroluje každou desku přísnými testy. Provádí testy izolačního odporu, aby se ujistila, že deska neuniká elektřinou. Také používá testy HiPot, aby ověřila, zda deska zvládne vysoké napětí.

Typ testu

Popis

Zkouška izolačního odporu

Měří, jak dobře funguje izolace, přivedením napětí a kontrolou toku proudu.

Testování vysokých potenciometrů

Používá vysoké napětí ke kontrole izolace měřením svodového proudu; pokud izolace drží, je v pořádku.

Poznámka: Kontroly kvality společnosti Benlida vám pomohou získat desku, která dobře funguje a vydrží dlouho. Můžete se spolehnout, že jejich tým použije ty nejlepší materiály a provede správné testy pro každý projekt.

Měděná fólie a lamináty pomáhají vaší desce lépe fungovat v moderní výrobě desek plošných spojů. Benlida vám poskytuje odbornou pomoc a silnou kontrolu kvality každé desky.

Ochranné nátěry a značení

Aplikace pájecí masky

Pájecí maska ​​je barevná vrstva na většině desek plošných spojů. Může být zelená, modrá nebo černá. Tato vrstva chrání vaši desku plošných spojů před prachem a vodou. Chrání ji také před chemikáliemi. Pájecí maska ​​zabraňuje vzájemnému kontaktu kovových vodičů. To pomáhá předcházet zkratům. Také zabraňuje tvorbě pájecích můstků při sestavování desky. Pokud použijete silnou pájecí masku, vaše deska bude fungovat dobře i na těžkopádných místech.

Zde je tabulka, která uvádí hlavní vlastnosti materiálů pro pájecí masky:

Vlastnictví

Popis

Izolace

Zastavuje zkraty mezi blízkými kovovými vodiči nebo kontakty.

Chemická odolnost

Odolává poškození způsobenému pájecím tavidlem, čisticími prostředky a dalšími chemikáliemi.

Přilnavost

Pevně ​​přilne k desce a mědi, takže se neodlupuje.

Dielektrická pevnost

Vysoká dielektrická konstanta pomáhá zastavit zkraty a sledovat pohyb.

Stálobarevnost

Neměl by blednout ani měnit barvu vlivem tepla, vlhkosti nebo slunečního záření.

Dobrá pájecí maska ​​chrání vaši desku před okolními předměty. Zabraňuje vzniku pájecích můstků a prodlužuje životnost desky plošných spojů. U důležitých úloh zajistí silná pájecí maska ​​bezproblémový chod desky.

Použití sítotiskových inkoustů

Sítotiskový inkoust nanáší na desku plošných spojů písmena, číslice a symboly. Tyto značky vám pomohou najít součástky a zkontrolovat, kam které patří. Pro snadnou montáž a opravu potřebujete jasné značky.

Barva desky plošných spojů

Doporučená barva sítotisku

Úroveň kontrastu

Zelený

Bílá nebo žlutá

Nejlepší kontrast

Černý

Bílý

Maximální kontrast

Modrý

Bílý

Dobrý kontrast

Bílý

Černý

Ostrý kontrast

Červený

Bílá nebo černá

Liší se

Sítotisková barva musí vydržet teplo, čištění a vlhký vzduch. Vysoké teploty mohou způsobit, že barva vybledne a bude hůře viditelná. Vyberte barvy, které vyniknou, abyste značky mohli přečíst. Je důležitější značky vidět, než aby deska vypadala hezky.

Tip: Pro dosažení nejlepších výsledků použijte sítotiskové barvy, které jsou na desce plošných spojů snadno viditelné.

Lepidla a tmely

Lepidla a pojiva spojují vrstvy vaší desky plošných spojů k sobě. Používáte je k udržení součástek na místě a k udržení pevnosti desky. Dobrá lepidla zabraňují odlupování nebo bublinám vrstev. Pomáhají vaší desce odolávat teplu a otřesům. V moderní výrobě desek plošných spojů pomáhají silná pojiva vaší desce plošných spojů vydržet déle a lépe fungovat.

  • Lepidla drží vrstvy pohromadě a zabraňují jejich rozpadu.

  • Pojiva pomáhají vaší desce zvládat namáhání a pohyb.

  • Dobrá lepidla pomáhají vyrábět pevné a vysoce kvalitní desky.

Pájecí slitiny v moderní výrobě desek plošných spojů

Pájecí slitiny spojují elektronické součástky s deskou plošných spojů. Pro pevné a bezpečné spojení potřebujete správnou pájku. Existují dva hlavní typy pájky : bezolovnatá a s obsahem olova. Každý typ je nejvhodnější pro určité úkoly.

Bezolovnatá a olovnatá pájka

Ve většině nové elektroniky se používá bezolovnatá pájka. Obsahuje kovy jako cín, stříbro a měď. Bezolovnatá pájka je bezpečnější pro lidi i přírodu. Taví se při vyšší teplotě než olovnatá pájka. Při jejím použití je nutné nastavit vyšší teplotu.

Olovnatá pájka obsahuje cín a olovo. Taví se při nižší teplotě. Olovnatá pájka vytváří hladké a lesklé spoje. Některé staré přístroje stále používají olovnatou pájku. Mnoho míst nyní vyžaduje bezolovnatou pájku, protože je bezpečnější.

Typ pájky

Hlavní kovy

Bod tání (°C)

Úroveň bezpečnosti

Typické případy použití

Bez olova

Cín, stříbro, měď

217–221

Vysoký

Spotřební elektronika

Olovnatý

Cín, olovo

183

Mírný

Starší a opravné desky

Tip: Vždy si ověřte, který typ pájky je pro váš projekt a místní předpisy nejvhodnější.

Tavidla a čisticí prostředky

Tavidlo pomáhá pájce přilnout ke kovovým součástem. Čistí kov a zabraňuje tvorbě rzi. Existují tři hlavní typy tavidl: kalafunové, nečisticí a ve vodě rozpustné. Každý typ vyžaduje jiný způsob čištění.

Typ tavidla

Chemické složení

Metoda čištění

Účinnost čištění

Kalafuna

Přírodní pryskyřice, rozpouštědla

Isopropylalkohol (IPA)

Dobře čistí kalafunu

Bez čištění

Isopropylalkohol, siloxany atd.

Čisticí prostředky na bázi rozpouštědel

Bez problémů odstraňuje zbytky

Rozpustný ve vodě

Organické kyseliny pro čištění vody

Deionizovaná voda

Dobře čistí iontové zbytky

K čištění kalafuny a tavidla bez nutnosti čištění se používá isopropylalkohol. Pro tavidla rozpustná ve vodě je nejlepší deionizovaná voda. Čisticí prostředky bez nutnosti čištění odstraňují zbytky, aniž by způsobovaly nové problémy.

Poznámka: Čištění tavidla je důležité. Pokud tavidlo ponecháte, může způsobit rez a poškození. Čištění pomáhá prodlužovat životnost pájených spojů.

Popis důkazů

Dopad na pájené spoje

Zbytky tavidla mohou způsobit korozi součástí a poškodit desky plošných spojů.

Znepříznivě působí na pájené spoje.

Čištění zabraňuje poškození a chrání desky plošných spojů.

Pomáhá deskám fungovat déle.

Iontové zbytky z tavidla mohou způsobit rez.

Může způsobit selhání desek.

Důkladné čištění těmto problémům předchází.

Prodlužuje životnost desek.

Nové čisticí prostředky pomáhají deskám lépe fungovat.

Prodlužuje životnost elektroniky.

Odstranění všech zbytků je velmi důležité.

Zastaví problémy v budoucnu.

Měli byste odstranit všechny zbytky tavidla. Díky tomu bude vaše deska v bezpečí a bude dlouhodobě dobře fungovat. Dobré čisticí prostředky pomáhají zabránit korozi a dalším problémům.

  • Výběr správných materiálů zajistí pevnost vaší desky plošných spojů.

  • Každý materiál mění způsob, jakým se vaše deska vypořádává s teplem.

  • Materiály také ovlivňují signály a to, kolik namáhání deska snese.

  • Benlida vám pomůže získat kvalitní desky plošných spojů výběrem nejlepších materiálů.

  • Používají pokročilé metody výroby desek plošných spojů.

Pokud si pro svou desku plošných spojů vyberete kvalitní materiály, bude fungovat lépe a vydrží déle. Chytrá volba vám pomůže získat produkt, kterému můžete důvěřovat.

Často kladené otázky

Jaký je nejběžnější materiál používaný pro substráty desek plošných spojů?

Nejoblíbenějším substrátem je FR4. FR4 používá skleněná vlákna a epoxidovou pryskyřici. Tento materiál dodává desce pevnost a pomáhá jí odolávat teplu a vlhkosti.

Proč je měděná fólie důležitá v deskách plošných spojů?

Měděná fólie vytváří cesty pro elektřinu. Měděnou fólii potřebujete pro silné spojení. Silnější měď umožňuje, aby deska nesla větší proud. Tenká měď je vhodná pro slabé signály.

Tip: Vyberte tloušťku mědi na základě energetických potřeb vaší desky.

Jak pájecí maska ​​chrání vaši desku plošných spojů?

Pájecí maska ​​pokrývá povrch desky. Zabraňuje prachu, vodě a chemikáliím v poškození kovových vodičů. Pájecí maska ​​také zabraňuje zkratům a šíření pájky.

Jaký je rozdíl mezi bezolovnatou a olovnatou pájkou?

Typ pájky

Bod tání

Bezpečnost

Případ použití

Bez olova

Vyšší

Bezpečnější

Nová elektronika

Olovnatý

Spodní

Méně bezpečné

Starší zařízení

Pro většinu nových projektů byste měli používat bezolovnatou pájku.

Označení :
Návrat

ZJISTĚTE VÍCE