Seleção de materiais no processamento de PCBA

Processamento PCBA (Conjunto de placa de circuito impresso) é um elo importante na indústria de fabricação de eletrônicos. A seleção de materiais é crucial no processamento de PCBA. Não afeta apenas o desempenho e a confiabilidade do produto, mas também está diretamente relacionado aos custos de produção e aos requisitos de proteção ambiental. Este artigo explorará detalhadamente a estratégia de seleção de materiais e as principais considerações no processamento de PCBA.

1. Materiais de substrato

1.1Material FR4

FR4 é o material de substrato de PCB mais comumente usado, que é um composto de fibra de vidro e resina epóxi e possui boas propriedades de isolamento, resistência mecânica e resistência ao calor. É adequado para a maioria dos produtos eletrônicos, especialmente eletrônicos de consumo.

1.2 Materiais de alta frequência

Para placas de circuito de alta frequência, como equipamentos de comunicação de radiofrequência (RF) e micro-ondas, são necessários materiais de alta frequência com baixa constante dielétrica e baixo fator de perda. Os materiais comuns de alta frequência incluem PTFE (politetrafluoroetileno) e substratos cerâmicos, que podem garantir a integridade do sinal e a eficiência da transmissão.

1.3 Substratos metálicos

Substratos metálicos são frequentemente usados ​​em dispositivos eletrônicos de alta potência que exigem bom desempenho de dissipação de calor, como iluminação LED e módulos de potência. Substrato de alumínio e substrato de cobre são materiais comuns de substrato metálico. Eles possuem excelente condutividade térmica, o que pode efetivamente reduzir a temperatura operacional dos componentes e melhorar a confiabilidade e a vida útil dos produtos.

2. Materiais condutores

2.1 Folha de cobre

A folha de cobre é o principal material condutor nas placas PCB, com boa condutividade e ductilidade. De acordo com a espessura, a folha de cobre é dividida em folha de cobre espessa padrão e folha de cobre ultrafina. A folha de cobre espessa é adequada para circuitos de alta corrente, enquanto a folha de cobre ultrafina é usada para circuitos finos de alta densidade.

2.2 Chapeamento metálico

Para melhorar o desempenho da soldagem e a resistência à oxidação, a folha de cobre nas placas PCB geralmente precisa de tratamento de superfície. Os métodos comuns de tratamento de superfície incluem revestimento de ouro, revestimento de prata e revestimento de estanho. A camada folheada a ouro possui excelente condutividade e resistência à corrosão, o que é adequado para placas de circuito de alto desempenho; a camada de estanho é frequentemente usada em produtos eletrônicos de consumo em geral.

3. Materiais isolantes

3.1 Pré-impregnado

Pré-impregnado é um material isolante essencial para a fabricação de placas PCB multicamadas. É uma mistura de tecido de fibra de vidro e resina. É curado por aquecimento durante o processo de laminação para formar uma camada isolante sólida. Diferentes tipos de pré-impregnados têm diferentes constantes dielétricas e resistência ao calor, e o material apropriado pode ser selecionado de acordo com a aplicação específica.

3.2 Materiais de resina

Em algumas aplicações especiais, como placas de circuito flexíveis e placas rígidas e flexíveis, materiais de resina especiais são usados ​​como camadas isolantes. Esses materiais incluem poliimida (PI), tereftalato de polietileno (PET), etc., que possuem boa flexibilidade e resistência ao calor e são adequados para dispositivos eletrônicos que precisam ser dobrados e dobrados.

4. Materiais de soldagem

4.1 Solda sem chumbo

Com a implementação rigorosa das regulamentações ambientais, as soldas tradicionais de chumbo-estanho são gradualmente substituídas por soldas sem chumbo. Soldas sem chumbo são ligas de estanho-prata-cobre (SAC) comumente usadas, que apresentam bom desempenho de soldagem e características de proteção ambiental. A escolha da solda sem chumbo certa pode garantir a qualidade da soldagem e os requisitos de proteção ambiental.

4.2 Pasta de solda e haste de solda

Pasta de solda e haste de solda são materiais essenciais usados ​​no processo de soldagem de patches SMT e plug-ins THT. A pasta de solda consiste em pó e fluxo de estanho, que é impressa em tela em placas de PCB; hastes de solda são usadas para soldagem por onda e soldagem manual. A escolha da pasta de solda e da haste de solda apropriadas pode melhorar a eficiência da soldagem e a qualidade da junta de solda.

5. Materiais ecológicos

5.1 Materiais com baixo teor de VOC

Durante o processo de processamento de PCBA, a escolha de materiais com compostos orgânicos voláteis baixos (VOC) pode reduzir os danos ao meio ambiente e ao corpo humano. Os materiais com baixo VOC incluem substratos livres de halogênio, soldas sem chumbo e fluxos ecologicamente corretos, que atendem aos requisitos das regulamentações ambientais.

5.2 Materiais degradáveis

Para enfrentar os desafios do descarte de resíduos eletrônicos, cada vez mais empresas de processamento de PCBA começaram a adotar materiais degradáveis. Esses materiais podem ser degradados naturalmente após o término de sua vida útil, reduzindo a poluição ambiental. A escolha de materiais degradáveis ​​não só ajuda na proteção ambiental, mas também melhora a imagem de responsabilidade social da empresa.

Conclusão

No processamento de PCBA, a seleção do material é um elo importante para garantir o desempenho do produto, confiabilidade e requisitos de proteção ambiental. Ao selecionar razoavelmente materiais de substrato, materiais condutores, materiais isolantes e materiais de solda, a eficiência da produção e a qualidade do produto podem ser melhoradas, e os custos de produção e o impacto ambiental podem ser reduzidos. No futuro, com o avanço contínuo da ciência e tecnologia e o aprimoramento da consciência ambiental, a seleção de materiais no processamento de PCBA será mais diversificada e ecologicamente correta, trazendo mais inovações e oportunidades para a indústria de fabricação de eletrônicos.