Materiaalkeuze bij PCBA-verwerking

PCBA-verwerking (Assemblage van printplaten) is een belangrijke schakel in de elektronica-industrie. De materiaalkeuze is cruciaal bij de PCBA-verwerking. Het heeft niet alleen invloed op de prestaties en betrouwbaarheid van het product, maar houdt ook rechtstreeks verband met de productiekosten en eisen op het gebied van milieubescherming. Dit artikel gaat in detail in op de materiaalselectiestrategie en de belangrijkste overwegingen bij PCBA-verwerking.

1. Substraatmaterialen

1.1 FR4-materiaal

FR4 is het meest gebruikte PCB-substraatmateriaal, dat een composiet is van glasvezel en epoxyhars en goede isolatie-eigenschappen, mechanische sterkte en hittebestendigheid heeft. Het is geschikt voor de meeste elektronische producten, vooral consumentenelektronica.

1.2 Hoogfrequente materialen

Voor hoogfrequente printplaten, zoals radiofrequentie (RF) en microgolfcommunicatieapparatuur, zijn hoogfrequente materialen met een lage diëlektrische constante en een lage verliesfactor vereist. Veel voorkomende hoogfrequente materialen zijn onder meer PTFE (polytetrafluorethyleen) en keramische substraten, die de signaalintegriteit en transmissie-efficiëntie kunnen garanderen.

1.3 Metalen substraten

Metalen substraten worden vaak gebruikt in elektronische apparaten met hoog vermogen die een goede warmteafvoer vereisen, zoals LED-verlichting en voedingsmodules. Aluminiumsubstraat en kopersubstraat zijn gebruikelijke metalen substraatmaterialen. Ze hebben een uitstekende thermische geleidbaarheid, waardoor de bedrijfstemperatuur van componenten effectief kan worden verlaagd en de betrouwbaarheid en levensduur van producten kan worden verbeterd.

2. Geleidende materialen

2.1 Koperfolie

Koperfolie is het belangrijkste geleidende materiaal op printplaten, met een goede geleidbaarheid en ductiliteit. Afhankelijk van de dikte is koperfolie verdeeld in standaard dikke koperfolie en ultradunne koperfolie. Dikke koperfolie is geschikt voor circuits met hoge stroomsterkte, terwijl ultradunne koperfolie wordt gebruikt voor fijne circuits met hoge dichtheid.

2.2 Metaalbeplating

Om de soldeerprestaties en oxidatieweerstand te verbeteren, heeft koperfolie op printplaten meestal een oppervlaktebehandeling nodig. Veel voorkomende oppervlaktebehandelingsmethoden zijn onder meer vergulden, verzilveren en vertinnen. De verguldingslaag heeft een uitstekende geleidbaarheid en corrosieweerstand, wat geschikt is voor hoogwaardige printplaten; de vertinlaag wordt vaak gebruikt in algemene consumentenelektronica.

3. Isolatiematerialen

3.1 Prepreg

Prepreg is een belangrijk isolatiemateriaal voor het maken van meerlaagse printplaten. Het is een mengsel van glasvezeldoek en hars. Het wordt uitgehard door verhitting tijdens het lamineerproces om een ​​stevige isolatielaag te vormen. Verschillende soorten prepregs hebben verschillende diëlektrische constanten en hittebestendigheid, en het juiste materiaal kan worden geselecteerd op basis van de specifieke toepassing.

3.2 Harsmaterialen

In sommige speciale toepassingen, zoals flexibele printplaten en stijf-flexibele platen, worden speciale harsmaterialen gebruikt als isolatielagen. Deze materialen omvatten polyimide (PI), polyethyleentereftalaat (PET), enz., die een goede flexibiliteit en hittebestendigheid hebben en geschikt zijn voor elektronische apparaten die gebogen en gevouwen moeten worden.

4. Soldeermaterialen

4.1 Loodvrij soldeer

Met de strikte implementatie van milieuregels worden traditionele lood-tin-soldeer geleidelijk vervangen door loodvrije soldeer. Loodvrij soldeer is een veelgebruikte tin-zilver-koper (SAC)-legering, die goede soldeerprestaties en milieubeschermende eigenschappen heeft. Door het juiste loodvrije soldeer te kiezen, kunt u de soldeerkwaliteit en milieubeschermingseisen garanderen.

4.2 Soldeerpasta en soldeerstaaf

Soldeerpasta en soldeerstaaf zijn belangrijke materialen die worden gebruikt bij het soldeerproces van SMT-patches en THT-plug-ins. Soldeerpasta bestaat uit tinpoeder en vloeimiddel, dat op PCB-pads wordt gezeefdrukt; soldeerstaven worden gebruikt voor golfsolderen en handmatig solderen. Het kiezen van de juiste soldeerpasta en soldeerstaaf kan de soldeerefficiëntie en de kwaliteit van de soldeerverbinding verbeteren.

5. Milieuvriendelijke materialen

5.1 Materialen met een laag VOC-gehalte

Tijdens het PCBA-verwerkingsproces kan het kiezen van materialen met weinig vluchtige organische stoffen (VOC) de schade aan het milieu en het menselijk lichaam verminderen. Materialen met een laag VOC-gehalte omvatten halogeenvrije substraten, loodvrij soldeer en milieuvriendelijke vloeimiddelen, die voldoen aan de eisen van de milieuregelgeving.

5.2 Afbreekbare materialen

Om de uitdagingen van de verwijdering van elektronisch afval het hoofd te bieden, zijn steeds meer PCBA-verwerkende bedrijven begonnen met het gebruik van afbreekbare materialen. Deze materialen kunnen na het einde van hun levensduur op natuurlijke wijze worden afgebroken, waardoor de milieuvervuiling wordt verminderd. Het kiezen van afbreekbare materialen draagt ​​niet alleen bij aan de bescherming van het milieu, maar verbetert ook het imago van het bedrijf op het gebied van sociale verantwoordelijkheid.

Conclusie

Bij PCBA-verwerking is materiaalkeuze een belangrijke schakel om de productprestaties, betrouwbaarheid en milieubeschermingseisen te garanderen. Door substraatmaterialen, geleidende materialen, isolatiematerialen en soldeermaterialen redelijk te selecteren, kunnen de productie-efficiëntie en productkwaliteit worden verbeterd en kunnen de productiekosten en de impact op het milieu worden verlaagd. In de toekomst, met de voortdurende vooruitgang van wetenschap en technologie en de verbetering van het milieubewustzijn, zal de materiaalselectie bij PCBA-verwerking meer gediversifieerd en milieuvriendelijker zijn, wat meer innovaties en kansen zal opleveren voor de elektronica-industrie.