Materiały do produkcji PCB – Przewodnik po produkcji PCB

Materiały do produkcji obwodów drukowanych są kompozytowe, stanowiąc bazę nośną, na której odbywa się trawienie ścieżek i komponentów PCB. Większość materiałów PCB to wzmocnione podłoże z żywicy epoksydowej, włókno szklane i podłoże z żywicy epoksydowej połączone z folią miedzianą.

Jeśli chodzi o PCB, miedź jest najbardziej popularnym materiałem. Miedź jest doskonałym wyborem, jeśli chodzi o właściwe utrzymanie opłat. Ten artykuł jest o materiałach PCB i odpowiednim rodzaju materiałów dla PCB.

(Inżynier pracujący w firmie produkującej płyty PCB)

A. Materiały do produkcji płytek drukowanych

I.Materiały na płytki drukowane - jak dokonać najlepszego wyboru 

1.Rodzaje materiałów PCB 

Kilka rodzajów materiałów PCB różni się w oparciu o czynniki elektryczne, termiczne i fizyczne. Obejmują one takie czynniki, jak wytrzymałość i stała dielektryczna, wytrzymałość na rozciąganie i pojemność cieplna. Wszystkie te czynniki określają zdolność płytki PCB do obsługi określonych funkcji i zastosowań. Poniżej przedstawiono najbardziej powszechne rodzaje materiałów, z których wykonane są płytki drukowane:

FR-4: 

FR to skrót od Fire Resistant, natomiast cztery oznaczają cztery rodzaje zastosowanych materiałów. Zawartość FR-4 to jeden z najczęściej stosowanych materiałów PCB, składający się z ognioodpornego szkła i wzmocnionego laminatu epoksydowego.

Płyta aluminiowa: 

Mają one taki sam układ, jak każda inna płytka PCB. Jednak składa się z warstw maski lutowniczej, miedzi i silkscreen nad nim. Zawiera również metalowe podłoże w przeciwieństwie do plastikowego podłoża.

Copper Clad Laminate (CCL): 

CCL jest podstawowym materiałem płytki drukowanej pod maską lutowniczą. Laminat Copper Clad Laminate składa się z cienkiej warstwy wykonanej z nieprzewodzącego podłoża i przewodzącej folii miedzianej, która zapewnia wytrzymałość mechaniczną.

Rogers PCB Material: 

Są one ogólnie związane z niską stratą elektryczną, bardziej umiarkowaną stratą dielektryczną, efektywną kosztowo produkcją i szerokim zakresem wartości DK. Materiał Rogers znajduje szerokie zastosowanie w produkcji płyt PCB.

 (Posiadanie odpowiednich materiałów poprawia ogólną jakość płyty PCB)

2. Właściwości materiału PCB 

Właściwości termiczne

Są to właściwości materiału PCB, które są związane z jego zdolnością do efektywnego przewodzenia ciepła. W przypadku płyt PCB istotne składniki właściwości termicznych obejmują pojemność cieplną, naprężenie termiczne, przewodność cieplną i rozszerzalność cieplną.

Właściwości elektryczne 

Właściwości elektryczne dla większości materiałów PCB wynoszą około 2,5 do 4,5. Jednak stała dielektryczna zmienia się w zależności od częstotliwości i ma tendencję do zmniejszania się wraz ze wzrostem częstotliwości. Niektóre materiały PCB mają bardzo małą zmianę względnej przenikalności w porównaniu z innymi.

3. Przewodnik wyboru materiałów PCB 

Uwagi dotyczące jakości 

Przy wyborze materiałów do produkcji płyt PCB najważniejsza jest jakość. Niezależnie od tego, do czego będzie służyć płytka PCB, dokumenty muszą spełniać zamierzone wymagania. Płyta nie powinna szybko ulec uszkodzeniu z powodu naprężeń fizycznych. Dzięki trwałym materiałom PCB nie trzeba rezygnować z podstawowych części oryginalnej płytki, zwłaszcza w przypadku aktualizacji sprzętu.

Rozważania dotyczące kosztów 

Koszt materiałów na płytę PCB ma duże znaczenie. Wielu projektantów stosuje albo złote, albo lutowane zakładki. Złote płytki są jednak nieco droższe. Jeśli chodzi o zakopane i ślepe przelotki, zakopane przelotki są zazwyczaj tańsze. Wreszcie, biorąc pod uwagę odstępy między liniami i szerokością powyżej lub poniżej sześciu milsów, odstępy powyżej sześciu milsów wiążą się z wyższymi kosztami.

Rozważania dotyczące mocy i ciepła 

Moc i ciepło to jedne z najbardziej krytycznych czynników decydujących o niezawodności i użyteczności płytki PCB. Aby być po bezpiecznej stronie, upewnij się, że sprawdziłeś pojemność cieplną wybranych płyt.

(Weź pod uwagę jakość, koszt i moc materiałów, z których wykonana jest nasza płytka PCB).

II. Materiały podłoża PCB - jaki typ jest odpowiedni dla Twojej płytki PCB?

Materiały, które wybierzesz dla swojej płytki PCB będą miały wpływ na funkcjonalność Twojego produktu. Wybór najlepszych materiałów na płytę PCB może mieć duży wpływ na trwałość, wydajność i wiele innych cech płyty. Oto jak wybrać najlepsze materiały dla swojej płytki.

1. Wymagania dotyczące folii miedzianej

Czy kiedykolwiek spotkałeś się z określeniem HDI PCB? Jeśli nie, to oznacza to płytkę drukowaną o dużej gęstości połączeń (High-Density Interconnect Printed Circuit Board). Płyty PCB wymagają folii miedzianych do praktycznej funkcjonalności. Folia miedziana to szkodliwy materiał elektrolityczny, który można znaleźć na warstwie bazowej obwodu. Folia miedziana pełni rolę przewodnika w płytce drukowanej.

1.1 Jak chropowatość powierzchni może wpłynąć na jakość płytki PCB

Jeśli chcesz mieć odpowiednią płytkę PCB, musisz wziąć pod uwagę kwestie związane z chropowatością powierzchni folii miedzianej. Chropowatość zapewnia przewodnikom wytrzymałość na zdzieranie oraz optymalne połączenie folii miedzianej z materiałem podłoża. Obecnie standardowa chropowatość wynosi około 5μm. Aby zwiększyć wytrzymałość na zdzieranie, może być konieczne osadzenie garbu na folii w podłożu, aby zapewnić jak najmniejszą chropowatość.

2. Izolacyjne laminaty dielektryczne

Proces narastania jest istotną właściwością płyt PCB HDI. Jeśli uciekniesz się do użycia miedzi pokrytej żywicą lub użyjesz kombinacji laminacji folii miedzianej i tkaniny prepreg ze szkła epoksydowego, możesz zaprojektować piękny obwód.

Obecnie producenci wdrażają technologie SAP i MSPA. Przyniosło to generację miedzianych płaszczyzn przewodzących poprzez zastosowanie chemicznego miedziowania z laminacją izolacyjnej folii dielektrycznej. Cienka płaszczyzna miedziana jest głównym powodem, dla którego producenci mogą produkować piękne obwody.

2.1 Dlaczego laminowany materiał dielektryczny jest kluczowy dla SAP

Jeśli zamierzasz zaprojektować płytę PCB HDI, musisz wziąć pod uwagę materiały laminacyjne i ich wymagania. Należy wziąć pod uwagę pojemność cieplną, właściwości dielektryczne, łączenie i izolację.

W wielowarstwowych płytach PCB, materiały podłoża powinny być w stanie pomóc w zmniejszeniu współczynnika rozszerzalności cieplnej oraz właściwości dielektrycznych, zapewniając jednocześnie optymalną odporność na ciepło. Te właściwości sprawiają, że właściwy wybór materiału podłoża, ponieważ mogą one osiągnąć wszystkie cele wydajności przy akceptowalnych kosztach.

Gdy przestrzeń i szerokość obwodów są mniejsze niż 10μm, nie ma innej opcji niż użycie technologii SAP przy ich produkcji. W produkcji na dużą skalę, technologia MSPA jest wykorzystywana do użycia cienkiej folii miedzianej do izolacji laminacji dielektrycznej.

3. Dlaczego wysoka prędkość i wysoka częstotliwość są ważne dla Twojej płyty PCB

Technologia rozwija się każdego dnia, a innowacje takie jak połączenia bezprzewodowe, wysokie częstotliwości i duże prędkości są trafnymi przykładami najnowszych osiągnięć technologicznych. Projekty o dużej szybkości są tematem prawie każdego eksperta w branży.

Istnieje możliwość zrobienia różnicy między:

Medium Dk/Df laminate PCBs have Df that's no higher than 0.010, and Dk of a maximum of 4.

Low Dk/Df laminate PCBs - mają Df mniejsze niż 0,005 i Dk nie większe niż 3,7.

3.1 Rodzaje materiałów podłożowych stosowanych w płytkach drukowanych wysokiej częstotliwości?

Najlepsze materiały do zastosowania można znaleźć w jednym z poniższych punktów:

• Fluor-series-resin - materiały takie jak PTFE charakteryzują się najlepszymi parametrami dielektrycznymi i są doskonałym wyborem, szczególnie jeśli wymagana jest częstotliwość co najmniej 5GHz. Chociaż są one nieco drogie, są najlepsze, ponieważ mają wysoki współczynnik rozszerzalności cieplnej.
• Żywica PPE i PPO - jest to odpowiednia opcja dla częstotliwości 1-10GHz. Zapewniają one doskonałą, wszechstronną wydajność płytki PCB.
• Modyfikowane żywice epoksydowe - są doskonałym wyborem dla częstotliwości pomiędzy 1GHz a 10GHz. Ogólnie rzecz biorąc, są one przystępne cenowo, co jest powodem ich popularności.

4. Wymagania termiczne płyt PCB

Jako nośnik komponentów, płyta PCB jest głównym elementem mającym na celu osiągnięcie spójnego zarządzania termicznego. Z góry projektanci muszą wziąć pod uwagę następujące podstawowe czynniki termiczne:

• Dostępna przestrzeń i montaż urządzeń peryferyjnych
• Ilość ciepła i straty mocy
• Sposób odprowadzania ciepła do radiatora
• Źródła ciepła na płytce drukowanej
• Wymagania dotyczące niezawodności, takie jak stabilność cyklu.
• Temperatury aplikacji i otoczenia

(Projektanci muszą brać pod uwagę wymagania termiczne przy poszukiwaniu materiałów na podłoże PCB)

4.1 Jaki materiał będzie najlepszym wyborem pod względem przewodności cieplnej?

Jeśli chcesz połączyć doskonałą przewodność cieplną, optymalny koszt i dostępność, materiałem" musi być aluminium. Podczas gdy aluminium jest tanie, może również zapewnić doskonałe połączenie elektryczne, zapewniając, że wszystko jest lutowane i bezołowiowe.

5. Jak wybrać materiał podłoża PCB 

Istnieją trzy różne opcje PCB, które można wybrać; sztywne, elastyczne lub flex-sztywne PCB. Celem jest wybranie płyty, która będzie idealna dla danego produktu. Wiele osób decyduje się na kompaktowy kształt i rozmiar, ale zapomina o wydajności.

Poliimid jest mądrym wyborem, ponieważ jest uniwersalny i może pasować do różnych kategorii, takich jak czarny, przezroczysty i biały. Dodatkowo zapewnia niski współczynnik rozszerzalności cieplnej, a przy tym zachowuje odpowiednią odporność na kwestie związane z ciepłem.

Podłoże Mylar charakteryzuje się wysoką elastycznością, a także doskonałą odpornością na szereg czynników środowiskowych. Dodatkowo jest ono stosunkowo niedrogie, co sprawia, że większość użytkowników je stosuje.

W przypadku płyt elastycznych, politetrafluoroetylen i zaawansowane podłoże poliimidowe są najlepszym rodzajem materiału do wykorzystania - elastyczne PCB stosowane w wielu branżach, takich jak smartfony, gadżety i przemysł medyczny.

6. Gdzie produkować płytki PCB?

Masz problem z wyborem najlepszego producenta płyt PCB? Nie bądź zmartwiony. OurPCB jest najlepszym wyborem do produkcji i montażu PCB. Mamy ponad dekadę doświadczenia i mamy ponad 2500 klientów na całym świecie w tej chwili.

Nasi inżynierowie są wykwalifikowani, doświadczeni i używać state-of-the-art sprzętu, aby spełnić potrzeby klientów. Z nami możesz mieć płyty wykonane na zamówienie. Czy potrzebujesz sztywnych lub elastycznych płyt PCB? Możemy zrobić żądany typ płyty dla Ciebie w sposób, który chcesz.

III. Aluminiowe PCB - pięć rzeczy, które musisz wiedzieć na początku

PCB składa się z kilku metali i aluminium jest jednym z nich. Aluminiowe płytki drukowane są najbardziej popularnymi płytkami drukowanymi z rdzeniem metalowym (MCPCB) na rynku. Jest to powód, dla którego znajdują one zastosowanie w wielu aplikacjach. Ta sekcja jest szczegółowym omówieniem aluminiowych PCB.

1. Ewolucja aluminiowych płyt PCB

W latach 50-tych XIX wieku na rynku pojawiły się pierwsze płytki PCB z metalowymi paskami i prętami łączącymi istotne elementy elektryczne na drewnianych podstawach. Z czasem przewody połączone ze śrubami zaczęły zastępować chassis i metalowe paski w drewnianych podstawach.

Wraz z rosnącym zapotrzebowaniem Charles Ducas wyprodukował szablon składający się z tuszu przewodzącego prąd. Umożliwiał on "drukowanie" najbardziej imponujących ścieżek elektrycznych na izolowanych powierzchniach. W 1925 r. złożył patent, który dał początek zwrotom "drukowane okablowanie" i "obwód drukowany".

W latach 70-tych XX w. stosowano na szeroką skalę aluminiowe płytki drukowane, a w ostatnich latach nastąpił gwałtowny wzrost ich popularności, zwłaszcza w branży LED. Dziś prawie wszyscy producenci komponentów elektronicznych polegają na aluminiowych płytkach PCB w oparciu o kilka zalet, które oferują.

2. Zalety i wady aluminiowych płyt PCB

W porównaniu z innymi płytami PCB, aluminiowe płyty PCB mają wiele zalet.

2.1 Zalety

Oto niektóre z jego zalet:

• Są tanie - w porównaniu do różnych rodzajów metalu, aluminium ma tendencję do bycia mniej kosztownym. Dodatkowo, może wytrzymać wiele warunków klimatycznych, co oznacza, że łatwo jest je wydobywać i uszlachetniać.
• Przyjazne dla środowiska - oprócz tego, że aluminium nie jest metalem toksycznym, jest w dużym stopniu przetwarzalne. Przyczynia się to do zdrowia naszej planety.
• Imponujące przenoszenie ciepła - wysokie temperatury powodują ogromne zniszczenia, szczególnie w elementach elektronicznych. Jednak aluminium jest doskonałym materiałem do przewodzenia i przenoszenia temperatury lub ciepła, co pozwala zmniejszyć koszty PCB.
• Lekkość i trwałość - aluminium jest lekkim, trwałym i cienkim metalem w porównaniu do ceramiki i włókna szklanego.
• Promieniowanie cieplne - aluminiowe płytki PCB są również doskonałe, jeśli chodzi o promieniowanie cieplne i lepszą wytrzymałość.

2.2 Wady aluminiowych płyt PCB

• Choć zalet jest wiele, istnieje kilka zalet, na które warto zwrócić uwagę w przypadku aluminiowych płyt PCB.
• Po pierwsze, proces produkcji aluminiowych płyt PCB jest nieco unikalny w porównaniu z innymi typami płyt PCB.
• Po drugie, nie jest możliwe wyprodukowanie dwustronnych płytek PCB przy użyciu metalu z aluminium. Obecny główny nurt dostępny na rynku może poradzić sobie tylko z pojedynczymi aluminiowymi płytami PCB.
• Po trzecie i ostatnie, istnieje duże prawdopodobieństwo, że aluminiowe PCB napotykając wytrzymałość elektryczną i problemy z ciśnieniem, choć nie tak dużo.

3. Proces produkcji aluminiowych płytek drukowanych

Proces produkcji aluminiowych płytek PCB jest nieco unikalny. Różnica, która odróżnia konwencjonalną produkcję PCB od produkcji aluminiowych płytek PCB, polega jedynie na etapie frezowania chemicznego. Podczas produkcji aluminiowej płytki PCB, należy ostrożnie dodać delikatną warstwę dielektryka pomiędzy warstwą obwodu a warstwą bazową.

Po dodaniu warstwy dielektryka, należy wytrawić folię miedzianą. Wytrawianie pozwala wymyślić wzór, który chcesz. Jak widać, proces produkcji aluminiowych płytek drukowanych jest trudnym przedsięwzięciem.

(Aluminiowa płytka PCB, na której znajdują się diody LED)

4. Rodzaje aluminiowych płyt PCB

Istnieje kilka rodzajów aluminiowych płytek drukowanych, jak wspomniano poniżej:

• Aluminiowe płytki drukowane z otworami przelotowymi
• Elastyczne płytki drukowane z aluminium
• Hybrydowe płytki aluminiowe

5. Zastosowania płyt PCB z aluminium

Aluminiowe płytki PCB znajdują zastosowanie w wielu formach, szczególnie w miejscach lub warunkach o wysokich potrzebach rozpraszania ciepła. Najczęściej są one wykorzystywane w następujących obszarach:

• Oświetlenie ogólne
• Światła drogowe
• Sterowniki silników
• Aplikacje motoryzacyjne skanery dużej mocy
• Sygnalizatory świetlne
• Przetworniki mocy, samochodowe tablice rozdzielcze

IV. Fr1 PCB-8 Różnice w materiałach FR1, FR2, FR3 i FR4

Skład płytek PCB to różne materiały, takie jak FR1, FR2, FR3, FR4 i wiele innych elementów. Ale jaka jest różnica między tymi materiałami? Poniżej znajduje się krótkie wyjaśnienie różnic.

1. FR4: Najczęściej używany typ materiału

FR oznacza trudnopalność. FR4 jest najpopularniejszym materiałem wśród projektantów PCB i idealnie nadaje się do wykonywania otworów przelotowych. Jest idealny do produkcji płytek drukowanych o wszystkich warstwach. Dodatkowo nadaje się do zastosowań, które wymagają regularnego zginania.

2. Różnice w odporności na wysoką temperaturę 

W zależności od różnych warunków, płyty PCB wymagają różnych rodzajów materiałów. Na przykład, materiały używane w zastosowaniach wojskowych nie są takie same, jak te stosowane w elektronice. Niektóre materiały idealnie nadają się do pracy w wysokich temperaturach, inne nie.

3. Skład materiałowy głównej kombinacji

Skład materiałowy jest ogromnym czynnikiem różnicującym wszystkie płyty PCB FR, ponieważ istnieje kilka materiałów. Materiały FR1, FR2, FR3 i FR4 różnią się między sobą pod względem wytrzymałości elektrycznej, odporności na ciepło i właściwości termicznych. Na przykład materiał FR3 zawiera spoiwo z żywicy epoksydowej, podczas gdy FR2 składa się z żywicy fenolowej.

4. Efektywność kosztowa

Przy produkcji płyt PCB niektóre materiały są tańsze od innych. Koszty są ogromnym czynnikiem, który może wpłynąć na ostateczną cenę płyty PCB. Wielu producentów płyt PCB preferuje stosowanie materiału FR4, ponieważ jest on ekonomiczny.

5. Różnice między FR3 a FR2

Istnieją znaczące różnice między materiałami FR2 i FR3. Na przykład, gruby papier i żywica fenolowa to materiały, które można znaleźć w FR2. Ponadto FR2 nadaje się do jednowarstwowych płytek drukowanych, ponieważ są one idealne do wykonywania otworów przelotowych.

6. Materiały odpowiednie dla technologii otworów przelotowych

Wielu projektantów PCB, którzy próbują wykorzystać materiały FR1, FR2 i FR3, a następnie poddać je technologii otworów przelotowych, nie uzyskuje oczekiwanych rezultatów. Jednak ci, którzy używają płyt PCB wykonanych z FR4, uzyskują najlepsze wyniki, co oznacza, że materiał FR4 jest najlepszy w technologii otworów przelotowych.

7. Materiały odpowiednie dla płyt wielowarstwowych 

Do produkcji płyt PCB producenci mogą używać materiałów FR1, FR2 i FR3. Jednak wielu z nich preferuje stosowanie sprzętu FR4. Płyty PCB wykonane z materiałów FR4 są stabilne i niezawodne.

8. Wyjątkowe wprowadzenie do materiałów FR4

FR4 jest jednym z najbardziej popularnych materiałów do produkcji płyt PCB. Materiały FR4 są trwałe, niedrogie i odporne na wilgoć. Są one również lekkie i charakteryzują się wysoką wytrzymałością dielektryczną. Nie absorbują wody i charakteryzują się najlepszymi właściwościami w zakresie strat elektrycznych.

B. Metoda obróbki powierzchniowej PCB

I. Cynowanie PCB - Jak mogę uzyskać najlepszy efekt na PCB?

Miedź jest częstym przewodnikiem, który wykorzystuje PCB, ponieważ utrzymuje odpowiedni ładunek do prawidłowego zasilania PCB. Ale gdy nie jest chroniona, może się utleniać. Jednak dzięki cynowaniu PCB można uniknąć takiego scenariusza.

(Zbliżenie płytki PCB, która została poddana cynowaniu)

1. Cynowanie PCB

Cynowanie polega na pokryciu miedzianych ścieżek warstwą cyny, aby zapobiec ich utlenianiu, degradacji lub korozji. Cynowanie pomaga również w ochronie krytycznych elementów podczas trawienia.

Korzyści wynikające z cynowania PCB

Cynowanie PCB upraszcza cały proces produkcji, jednocześnie zapobiegając niepożądanemu trawieniu. Cynowanie PCB jest również idealnym rozwiązaniem, gdy mamy do czynienia z mostkiem o wysokiej ścieżce prądowej. Cynowanie PCB upraszcza również ryzyko wystąpienia korozji na płytce drukowanej.

Czy można wykonać cynowanie PCB od podstaw?

Wbrew powszechnej opinii, cynowanie PCB można wykonać od podstaw. Wymaga to jednak wysiłku i pewnej wiedzy z zakresu chemii, aby utworzyć cynę. Cynowanie PCB jest tym samym, co produkcja płytek PCB od podstaw przy użyciu kombinacji najlepszych materiałów. Przed zapoznaniem się z metodami produkcji PCB od podstaw, warto zrozumieć proces cynowania PCB.

2. Proces cynowania PCB

Jak przeprowadzić cynowanie PCB 

Cynowanie PCB wykorzystuje cynę. Pytanie brzmi, jak użyć tej cyny do zamaskowania miedzianych ścieżek na płytce PCB. W procesie cynowania wykorzystuje się czystą cynę, choć stosuje się pojemnik lutowany. Lutowana cyna jest mieszaniną cyny i ołowiu, zmieszanych w proporcji 40:60.

Metoda galwaniczna cynowania PCB 

Istnieje wiele sposobów fizycznego cynowania płytek drukowanych. Jednak jedną z najbardziej popularnych metod jest cynowanie galwaniczne. Po wyprodukowaniu płytki drukowanej następuje druga powłoka cyny. Aby stworzyć drugą powłokę cyny, konieczne jest wykonanie większej ilości lutów. Podobnie jak miedź, cyna utlenia się w momencie wystawienia jej na działanie środowiska zewnętrznego. Zastosowanie maskowania lutowniczego zapewnia, że płytka drukowana nie utlenia się.

3. Skład materiałowy roztworów do cynowania PCB

Roztwory do cynowania składają się z kilku materiałów. Niektóre z tych materiałów są przedmiotami codziennego użytku, które można kupić lokalnie. Aby zapewnić, że Twoje PCB są najlepsze, musisz zaopatrzyć się w materiały u specjalistów od cynowania PCB.

Nie wszystkie z tych materiałów są wymagane do wykonania roztworu cynowania. Należy jednak wybrać najlepsze rozwiązania w zakresie cynowania. Ponieważ wiele zmiennych składa się na roztwory do cynowania, istnieje kilka sposobów na opracowanie roztworów do cynowania PCB z wybranych materiałów.

Tiomocznik - niezbędny składnik do cynowania PCB

Tiomocznik jest jednym z podstawowych składników do cynowania PCB. Tiomocznik jest połączeniem wielu materiałów, z których powstaje roztwór do cynowania. Bez wyodrębnienia tiomocznika z pasty do srebra, zrobienie pasty do cynowania od podstaw nie jest łatwe. Tiomocznik jest związkiem aktywnym. Jest to jeden z podstawowych składników, jeśli chodzi o cynowanie PCB.

Inne składniki pomocne w tworzeniu roztworu do cynowania 

Oprócz tiomocznika, inne elementy mogą pomóc w tworzeniu roztworu do cynowania. Niektóre z tych materiałów obejmują kwas chlorowodorowy, znany również jako kwas muriatowy. Stały bezołowiowy jest również innym składnikiem najlepszym do tworzenia roztworu cynowania.

Zdobądź umiejętności potrzebne do tworzenia roztworów cynujących 

Niektóre umiejętności są niezbędne podczas tworzenia roztworów do cynowania. Podczas gdy niektórzy "eksperci" mogą okłamywać Cię, że tworzenie roztworów cynowania nie wymaga żadnych umiejętności, tak nie jest. Będziesz potrzebował pewnej wiedzy i umiejętności. Na przykład, do produkcji płytek PCB i roztworów do cynowania potrzebne są umiejętności z zakresu chemii.

4. Samodzielne cynowanie PCB

Cynowanie PCB nie jest skomplikowanym procesem, pod warunkiem, że posiadasz odpowiednie materiały do przeprowadzenia całego procesu cynowania. Należy podjąć kilka środków ostrożności, jeśli zdecydujemy się na samodzielne opracowanie roztworu do cynowania i zastosowanie go do domowej roboty płytek PCB. Poniżej znajdują się niektóre z istotnych rzeczy, które należy wziąć pod uwagę, gdy chcesz rozwijać rozwiązanie cynowania.

Rzeczy, na które należy uważać

Jeśli chodzi o PCB cynowane, musi podjąć pewne środki ostrożności. Istnieją pewne niebezpieczeństwa, że może chcesz uważać przez cały czas.

Ile to kosztuje, aby zrobić DIY PCB Cynowanie?

Koszty mają znaczenie, jeśli chodzi o DIY PCB cynowania. Na przykład, można kupić pastę do srebra za około 10 dolarów. W stanie roztworu naturalnego, można kupić tiomocznik za nieco ponad 50 dolarów. Jeśli masz zamiar zrobić PCB na własną rękę, być przygotowany na wydatki nieco ponad 100 dolarów.

5. Czy cynowanie PCB jest konieczne?

PCB cynowania zmniejsza ciśnienie i zapobiega miedzi wewnątrz z utleniania. Dodatkowo, cynowanie zapewnia długowieczność PCB. Co więcej, cynowanie PCB zwiększa natężenie prądu wzdłuż ścieżek PCB, umożliwiając jej ciągłą pracę i wydajność.

II. PCB Copper Weight - The Ultimate Guide to How to Apply Perfectly

PCB są jednymi z najbardziej skomplikowanych elementów elektronicznych, zwłaszcza jeśli chodzi o kwestie dotyczące wagi. Miedź jest tu podstawowym materiałem, a mierzenie i obliczanie jej wartości jest nieco kłopotliwe. Ta sekcja koncentruje się na wadze miedzi PCB.

(Szczegóły miedzi na płytce drukowanej)

1. Co to jest waga miedzi PCB?

To proste; jest to całkowita waga materiału miedzianego użytego w PCB. Istnieje wiele czynników, które mogą przyczynić się do znaczenia miedzi w PCB.

Miedź jest stopem

Miedź jest stopem, co sprawia, że jest przewodnikiem i jest najczęściej używana do produkcji płytek PCB. Gatunek i forma miedzi decydują o wadze płytki PCB. Najgorszą rzeczą jest zastosowanie miedzi na płytce drukowanej w wyniku niejasnych obliczeń.

2. Względy projektowe związane z ciężką miedzią

Ciężka miedź ma grubość aż 19 uncji na stopę kwadratową. Ostatnio stosowanie ciężkiej miedzi wydaje się zbyt znane i powszechne. Powodem tego jest fakt, że daje ona więcej możliwości przy projektowaniu PCB. Ciężka miedź jest również uniwersalna podczas produkcji PCB.

3. Specyfikacja ciężaru miedzi w płytach PCB

W tej części omówimy trzy specyfikacje dotyczące ciężaru miedzi. Istnieją trzy kluczowe "klasy wagowe miedzi", na które warto zwrócić uwagę, jak widać poniżej:

Miedź standardowa

Każda powłoka miedziana o wadze od ¼ uncji na stopę kwadratową do 4 uncji na stopę kwadratową należy do kategorii miedzi standardowej. Miedź standardowa charakteryzuje się bardzo niskim ryzykiem niepowodzenia podczas pokrywania płyt PCB przy jej użyciu.

Miedź ciężka

Wszystkie rodzaje miedzi o zawartości od 5 do 19 uncji na stopę kwadratową należą do kategorii miedzi ciężkiej. Chociaż trudno jest je wyprodukować, są one lepsze od miedzi standardowej.

Miedź EXTREME

Każda miedź o wadze od 20 do 200 uncji należy do kategorii miedzi ekstremalnej. Jeszcze dziesięć lat temu testerzy nie byli zgodni co do możliwości zastosowania miedzi EXTREME w płytkach PCB.

4. Masa podstawy płytki drukowanej a grubość powłoki miedzianej

Grubość powłoki miedzianej można określić w momencie podgrzania lub oziębienia miedzi do określonego poziomu. Niestety, producenci nie biorą pod uwagę śladu i temperatury przy określaniu szerokości płytki. Poniżej przedstawiamy proces miedziowania i sposoby efektywnego obliczania masy miedzi.

5. Jak oblicza się wagę miedzi na płytce PCB? - Kalkulator ciężaru miedzi

Miedź i stopy miedzi mają swoje klasy. Gatunki czystej miedzi zaczynają się od litery "C", po której następuje kilka cyfr. Wielu producentów używa miedzi klasy C110. Kształt miedzi również ma duże znaczenie. Okrągłe sztaby są najlepsze.

6. Miedź ciężka i miedź EXTREME w projektowaniu PCB

Miedź ciężka i EXTREME jest najlepsza przy projektowaniu PCB. Podczas lutowania sprawdzają się dobrze, nie powodując żadnych szkodliwych efektów na płytce PCB. Dodatkowo, są one również bardziej trwałe i sprawiają, że tworzenie płytek PCB jest nieco bardziej skomplikowane.

Jak waga miedzi wpływa na produkcję PCB 

Masa miedzi wpływa na produkcję PCB na kilka sposobów. Na przykład, dzięki niej PCB jest bardziej wydajne, a także lepiej wygląda. Dodatkowo, produkcja miedzi ciężkiej i EXTREME jest tańsza i szybsza w porównaniu do miedzi standardowej.

III. 13 Zalety powlekania płyt PCB złotem zanurzeniowym

Istnieją zalety powlekania płyt PCB złotem zanurzeniowym, na które warto zwrócić uwagę. Poniżej przedstawiamy 13 z nich:

1. Łatwa w obróbce struktura 

Istotną zaletą związaną z tym procesem jest to, że jest to bardzo naturalny mechanizm do przeprowadzenia. Jest to proces prosty, niewymagający skomplikowanych rozwiązań technicznych.

2. Płaska powierzchnia

ENIG jest najlepszym rozwiązaniem przy pracy z komponentami o skomplikowanej powierzchni i wymaganiach bezołowiowych, które wymagają płaskiej powierzchni, jak np. chipy typu flip i BGA. Zdolność do dopasowania się do płaskiej powierzchni jest znaczącą zaletą ENIG.

3. Dobra odporność na utlenianie

Wykończenia powierzchni ENIG są doskonałe, jeśli chodzi o odporność na utlenianie. Wykończenia powierzchni ENIG zawierają powłokę niklową składającą się z cienkich warstw złota zanurzeniowego, które chronią nikiel przed przypadkami utleniania.

4. Dobre parametry elektryczne 

Jeśli chodzi o wykończenie powierzchni, najlepszym wyborem jest ENIG lub złoto zanurzeniowe. Powodem tego jest fakt, że zapewniają one doskonałe parametry elektryczne.

5. Odporność na wysoką temperaturę

Szczególnie w zastosowaniach medycznych i wojskowych, płytki PCB muszą wytrzymać wysokie temperatury w przypadku ENIG i HASL. Najlepiej jest uciekać się do ENIG wykończenia, jak takie mogą wytrzymać wysokie temperatury.

6. Długa żywotność 

Rodzaj wykończenia, że producenci używają w produkcji PCB będzie określać trwałość płyty. ENIG PCB wykończenia są najlepsze dla długiej żywotności PCB.

7. Odpowiednie dla powierzchni nieobrobionych

Jako projektant, chciałbyś chronić nieprzetworzone powierzchnie, które mają tendencję do natychmiastowego utleniania się, jeśli pozostaną nieprzetworzone. ENIG jest odpowiedni do powierzchni nieobrobionych, takich jak przełączniki membranowe i punkty kontaktowe.

8. Bezołowiowa 

Wysoka ekspozycja na ołów może prowadzić do komplikacji zdrowotnych, a nawet śmierci. Jako producent, nie będziesz narażony na szkodliwe chemikalia, jeśli użyjesz złota zanurzeniowego jako wykończenia powierzchni na PCB.

9. Odpowiednie dla PTH

Platerowane elementy przelotowe składają się z przewodów wychodzących z boków dolnych zespołów, co pozwala projektantom na przyklejenie ich do płytki drukowanej i efektywne lutowanie. Kolejną istotną zaletą ENIG jest to, że jest idealny do platerowanych otworów przelotowych.

10. ENIG nie wymaga galwanizacji

ENIG nie wymaga zewnętrznych źródeł energii do osadzania powłok metalicznych na materiale bazowym.

11. Łatwy do spawania 

ENIG jest nieco bardziej miękki w porównaniu do pozłacania. Spawanie ENIG nie powoduje powstawania wad spawalniczych, w przeciwieństwie do ENEPIG lub HASL.

12. ENIG spełnia wszystkie wymagania RoHS 

Wytyczne RoHS zabraniają stosowania 10 najbardziej trujących substancji w produkcji urządzeń elektronicznych i elektrycznych. Na szczęście, ENIG spełnia podstawowe wymagania RoHS.

13. Płytki drukowane ENIG znajdują zastosowanie w różnych produktach elektronicznych

ENIG znajduje zastosowanie w różnych produktach elektronicznych, takich jak urządzenia medyczne, wearables i płyty główne komputerów, aby wymienić tylko kilka z nich.

( Zielona płytka PCB z wykończeniem złotym)

IV. 10 Różnice pomiędzy metodami powlekania HASL i ENIG

Istnieje wiele różnic pomiędzy metodami powlekania HASL i ENIG. Poniżej przedstawiamy dziesięć różnic pomiędzy nimi.

1. Zalety HASL

Przyjazny dla budżetu

Metoda HASL jest przyjazna dla budżetu, ponieważ można wykryć potencjalne problemy z pokryciem powierzchni przed montażem komponentów na płycie.

Trwały

HASL jest jedną z tych trwałych powłok, które zapobiegają korozji miedzi.

Łatwy w obróbce

Powłoka HASL jest naturalna w obróbce, ponieważ zapewnia doskonałe zwilżenie podczas całego procesu.

Łatwo dostępne

Powłoka HASL, w odróżnieniu od innych rodzajów powłok, występuje w kilku wariantach i jest bardzo łatwo dostępna.

2. Zalety ENIG

Z ENIG wiąże się wiele zalet. Na przykład, ENIG dobrze sprawdza się na płaskich powierzchniach, a ponadto jest w stanie wytrzymać wąskie tolerancje. Ponadto jest to materiał bezołowiowy, trwały i o doskonałych właściwościach elektrycznych.

HASL vs ENIG

Istnieją znaczące różnice pomiędzy HASL i ENIG. Różnią się one między innymi okresem trwałości, stopniem eksploatacji i wykończeniem powierzchni. Poniżej przedstawiamy różnice pomiędzy nimi:

3. Różnica kosztów pomiędzy HASL i ENIG

Podczas gdy HASL pozostaje popularnym wykończeniem powierzchni ze względu na fakt, że jest tańszy niż ENIG, ENIG również dobrze sobie radzi, jeśli chodzi o odporność na korozję.

4. HASL i ENIG mają różne etapy działania

HASL i ENIG różnią się pod względem sposobu działania. Na przykład w przeciwieństwie do ENIG, HASL wymaga serii noży na sprężone gorące powietrze, aby usunąć nadmiar lutu.

5. Żywotność HASL i ENIG

W przeciwieństwie do ENIG, HASL nie jest trwały. Nie nadaje się do zastosowań, które wymagają zginania i minimalnych wstrząsów.

6. Różnice w obróbce powierzchni pomiędzy HASL i ENIG

HASL ma nierówne wykończenie, w przeciwieństwie do ENIG, która ma gładkie wykończenie powierzchni.

7. Wybór blach cienkich i grubych

Płyty ENIG mają typową grubość 5-15 minimów złota, co sprawia, że są łatwe do lutowania. Z drugiej strony, grubość płyt HASL sięga 200 milsów, co czyni je wolniejszymi w przewodzeniu prądu elektrycznego.

8. Różnica między bezołowiowymi a ołowianymi

Zarówno HASL jak i ENIG występują w różnych wariantach. HASL może być ołowiany lub bezołowiowy. Z drugiej strony ENIG może być wysokiej jakości lub niskiej jakości.

9. Różnice w sile wiązania między powłokami HASL i ENIG

W przypadku HASL dobrze sprawdza się lutowanie ręczne, ponieważ połączenia powstają szybko. W przypadku płyt ENIG do uzyskania pożądanego wiązania konieczne jest powlekanie złotem i niklem.

10. Lutowalność i odporność na korozję

Wykończenie HASL przynosi PCB z jednymi z najwyższych poziomów lutowalności. Z drugiej strony, wykończenie ENIG oferuje imponującą odporność na utlenianie, aby chronić miedź przed korozją.

C. PCB Via

1. PCB Via - rodzaje

W przeciwieństwie do przeszłości, kiedy mieliśmy PCB, które wykorzystywały tylko jedną stronę, teraz PCB wykorzystuje obie strony, jak dowiesz się poniżej.

(Płyta z otworami przelotowymi)

Trzy podstawowe typy przelotek PCB

Istnieją trzy rodzaje przelotek PCB, a mianowicie

ślepa przelotka

platerowana przelotka

przelotka zakopana

Najczęściej stosowane są przelotki przelotowe, a następnie przelotki ślepe. Przelotki zakopane łączą wewnętrzne warstwy komisji. Stąd nazwa przelotki zakopane.

2. Blind Via PCB-Co powinieneś wiedzieć (Najnowsze wprowadzenie)

Via jest wymogiem koniecznym do wykonania niezbędnego połączenia pomiędzy warstwami. Oto co należy wiedzieć na temat

Ślepa przelotka PCB

Jak wspomniano wcześniej, projektanci mogą wybrać zakopane, przelotowe lub ślepe przelotki podczas projektowania PCB. Blind via PCB to płytki, które łączą najbardziej zewnętrzne warstwy z warstwami wewnętrznymi.

3. Tenting Via - Ostateczny przewodnik po znaczeniu PCB

Vias są niezbędne na PCB w celu ustalenia wzorców połączeń między kilkoma warstwami wielowarstwowych płyt. Ale czym są przelotki namiotowe? Czy mają one w ogóle jakieś znaczenie? Tutaj możesz uzyskać odpowiedź.

1. Co to jest przelotka namiotowa

Tenting via polega na pokryciu przelotki maską lutowniczą w celu jej oskórowania lub zamknięcia nad otworem. Przelotka to otwór wywiercony w płytce, pozwalający na połączenie wielu warstw. Tenting zmniejsza ryzyko porażenia prądem i zwarć elektrycznych.

1.1 Co to jest zatykanie przelotek

Zatykanie przelotek polega na wypełnieniu ich żywicą lub zamknięciu za pomocą wypełniaczy lub maski lutowniczej.

1.2 Wiązanie przelotek VS. Zatkane przelotki

Namiotanie przelotek polega na pokryciu przelotek maską lutowniczą przy użyciu takich procedur jak natryskiwanie lub powlekanie sitem. W przypadku zaślepionych przelotek mamy do czynienia z zatykaniem przelotek, głównie za pomocą maski lutowniczej lub innego nieprzewodzącego materiału.

2. Przelotki wypełnione lutem

2.1 Przelotki wypełnione miedzią

Aby uzyskać przelotki wypełnione miedzią, producenci wypełniają otwory przelotowe miedzią i żywicą epoksydową. Przelotki wypełnione miedzią sprawiają, że płytki PCB są bardziej odpowiednie do pewnych specyficznych zastosowań. Przelotki wypełnione miedzią mają również inne właściwości, których nie zapewniają inne wypełnienia przewodzące.

2.2 Przewodzące kontra nie przewodzące. Przelotki z wypełnieniem nieprzewodzącym

Wypełnienie przewodzące

Przewodzące wypełnienie przelotowe to materiał zawierający posrebrzane cząstki miedzi wypełnione matrycą epoksydową, zapewniające przewodnictwo cieplne i elektryczne w stanie utwardzonym. Skutecznie przewodzi ciepło.

Wypełnienie nieprzewodzące

Możesz myśleć, że nieprzewodzące wypełnienia nie mogą sprawić, że sygnały elektryczne będą efektywnie przechodzić przez przelotkę. Jest to jednak duże nieporozumienie. Wypełnienia nieprzewodzące są takie same jak przelotki zatkane maską.

2.3 Przelotki z maską lutowniczą

Przelotki składają się z wielu materiałów, maska lutownicza jest jednym z najbardziej powszechnych. Podczas montażu inżynierowie nakładają maskę lutowniczą na przelotki. Tusz używany podczas maskowania lutowniczego utwardza się poprzez wystawienie go na działanie promieni UV, ponieważ materiał ten jest wrażliwy na promieniowanie UV.

2.4 Przelotki pokryte miedzią

Ta metoda jest popularna w sprzęcie wojskowym i starszych urządzeniach. Niestety, są tu pewne ograniczenia. Na przykład, jest to trochę trudne, aby gładko pokryć całą lufę i użyć wielu materiałów miedzianych.

3. Lepsze płytki PCB w programie Eagle

3.1 Szerokość ścieżek w programie Eagle

Przy projektowaniu płytek drukowanych istotnym czynnikiem jest szerokość ścieżek, ponieważ określa ona ilość prądu, który może przepłynąć przez płytkę bez jej przegrzania i uszkodzenia. Na szczęście można ustawić szerokość ścieżek w projekcie w programie Eagle, zmieniając szerokość i uzyskując dostęp do problemu średnicy.

3.2 Rozmiar przelotek w programie Eagle

Domyślny rozmiar przelotki w programie Eagle wynosi 0,6 mm. Można go jednak zmienić w zależności od zastosowania i projektu.

3.3 Reguły projektowe programu Eagle

Reguły projektowe w oprogramowaniu Eagle pozwalają projektantom ustalać wartości i parametry projektowe PCB. Projektanci mogą wybierać lub zmieniać reguły projektowe w dowolny sposób.

3.4 Sprawdzanie reguł projektowych programu Eagle

Narzędzie Eagle Design Rule Check umożliwia projektantom sprawdzenie poprawności projektu płytki PCB pod kątem fizycznych ograniczeń procesu produkcyjnego.

4. Vias Not Covered

Są to przelotki bez maski lutowniczej na baryłce przelotki i pierścieniu pierścieniowym.

4.1 Zalety

• Idealne dla ścieżek wysokoprądowych
• Możliwość przeprowadzenia testów na płycie dzięki łatwemu dostępowi do obu stron płytki.

4.2 Wady

• Przelotki mogą łatwo rdzewieć, gdy są pozostawione na zewnątrz.
• Istnieje duże prawdopodobieństwo wystąpienia zwarć.
• Podczas lutowania na fali mogą wystąpić rozpryski lutu i zwarcia lutownicze.

5.Via in Pad

Via in Pads oferuje pewne korzyści w stosunku do ślepych otworów lub otworów przelotowych, ponieważ przynoszą one lepszą precyzję. Via in Pads jest również skuteczny, jeśli chodzi o rozpraszanie ciepła i podejmowania doskonałe zarządzanie termiczne. Zapewnia również równą powierzchnię i minimalizuje obszar PCB.

6.Via Plugging

Via plugging jest koniecznością, jeśli chcesz namiotu otwory łączące różne warstwy PCB ostatecznie. Najczęściej inżynierowie używają nieprzewodzących, takich jak maska lutownicza, aby promować vias. Inni wolą przewodzących wypełnień, takich jak miedź do podjęcia via łączenia.

D. Wytrawianie PCB  

I. Wytrawianie PCB - jak osiągnąć doskonałe wytrawianie PCB

Trawienie PCB jest zadaniem, które lepiej pozostawić ekspertom. Jeśli zrobisz to źle, możesz całkowicie zepsuć wszystko. Ale znowu, trawienie PCB jest zadaniem, które można wykonać w zaciszu własnego domu. Oto jak osiągnąć perfekcyjne wytrawianie PCB.

 (Jak zrobić idealne wytrawianie)

1.Materiały i niezbędne narzędzia

Niektóre z materiałów i narzędzi, które będą potrzebne to

• drukarka laserowa
• wiertarka
• żelazko z tkaniną
• papier ścierny
• wełna stalowa
• marker permanentny
• rękawice
• lutownica
• papier błyszczący
• Chlorek żelaza

2.Kroki do DIY PCB wytrawiania

Krok 1: Weź wydruk układu płytki drukowanej

Użyj błyszczącego papieru i drukarki laserowej, aby to zrobić, zapewniając jednocześnie, że zrobisz wydruk na jasnej stronie artykułu.

Krok 2: Ostrożnie przytnij miedzianą płytkę przeznaczoną na płytkę drukowaną

Zrób to za pomocą piły lub przecinaka. Użyj papieru ściernego, aby pozbyć się wierzchniej warstwy miedzi tlenkowej i fotorezystu.

Krok 3: Wykonaj transfer wydruku PCB na płytkę miedzianą.

Obrysuj płytkę miedzianą ołówkiem, a następnie użyj trwałego rysika.

Krok 4: Wyprasuj obwód z papieru na płytkę PCB.

Aby to osiągnąć, musisz umieścić papier fotograficzny i płytkę na czystej drewnianej powierzchni. Przytrzymaj jeden koniec artykułu za pomocą szczypiec, aby utrzymać go stabilnie przed umieszczeniem gorącej ściereczki żelazka na drugim końcu. Ciepło z żelazka przeniesie cały tusz na błyszczącym papierze na miedzianą płytkę. Usuń formę delikatnie ją obierając.

Krok 5: Wytrawianie płytki

Najpierw załóż gumowe rękawiczki. Następnie umieść kawałki gazety na dnie, aby uniknąć rozlania. Po drugie, znajdź plastikową miskę, wlej do niej wodę i rozpuść 2-3 łyżeczki proszku chlorku żelaza. Po trzecie i ostatnie, zanurz PCB w roztworze wytrawiającym na trzy minuty. Usuń niechcianą miedź, proces ten nazywamy trawieniem.

Krok 6: Czyszczenie i ostatnie szlify

Pozbądź się roztworu wytrawiającego i innych niechcianych produktów we właściwy sposób. Pamiętaj o ochronie środowiska.

3.Środki bezpieczeństwa podczas wytrawiania PCB

Bezpieczeństwo jest najważniejsze podczas wytrawiania płytek PCB. Podczas wykonywania tego ćwiczenia należy pamiętać o założeniu sprzętu ochronnego, takiego jak rękawice, fartuch laboratoryjny i okulary ochronne. Dodatkowo, upewnij się, że masz apteczkę pierwszej pomocy, stanowisko do przemywania oczu i numery alarmowe.

4.Wyzwania związane z ręcznym tworzeniem/budowaniem płytek PCB

Ręczne wytrawianie płytek PCB wiąże się z wieloma wyzwaniami. Na przykład, może się to skończyć długim procesem. Po drugie, błędy w trawieniu mogą się szybko pojawić. Wreszcie, może być trudno wymyślić pożądaną płytę, która będzie działać zgodnie z przeznaczeniem.

II. 10 wad, które należy wziąć pod uwagę, jeśli chcesz wytrawić płytę PCB w domu

Choć wytrawianie PCB w domu jest przyjemne, poniżej przedstawiamy kilka jego wad:

Brak profesjonalnego sprzętu do wytrawiania PCB

W domu może brakować niezbędnego sprzętu, takiego jak rękawice czy chlorek żelazowy, co może sprawić, że cały proces będzie daremny.

Kontrola czasu i temperatury odczynnika do wytrawiania PCB 

Odczynniki do wytrawiania muszą pozostawać w pewnych określonych temperaturach, co jest wyzwaniem, które najczęściej napotyka się podczas wytrawiania w domu.

Łatwo jest wtedy stracić połysk powierzchni płytki PCB.

Korzystając z usług ekspertów, masz duże szanse na uzyskanie płyt PCB, które zawierają wysokiej jakości błyszczące wykończenie.

Wytrawianie PCB i funkcje związane z PCB

PCB jest w bezpośrednim związku z funkcją płyty. Niestety, trawienie w domu nie wydaje się brać tego pod uwagę.

Złożony proces wytrawiania PCB

Jeśli zrobisz to źle (głównie w domu), możesz uszkodzić swoją płytkę, ponieważ trawienie jest skomplikowanym procesem, który lepiej pozostawić profesjonalistom.

Grubość do kontroli 

Niewątpliwie trudno jest określić wymaganą głębokość podczas wytrawiania w domu. Waga, elastyczność i dopasowanie impedancji to zadania, które lepiej powierzyć ekspertom.

Substancje rakotwórcze powstające podczas trawienia płytek PCB

Wytrawianie płytek PCB wymaga użycia substancji chemicznych, z których większość może być szkodliwa. W przypadku wytrawiania w domu, może nie być lepszego sposobu na podjęcie środków ostrożności.

Skrócona żywotność produktu

W większości przypadków trawienie płytek PCB w domu prowadzi do powstania produktów, które nie będą trwałe, prawdopodobnie z powodu zastosowania materiałów niskiej jakości.

Proces wytrawiania płytek PCB jest trudny do przerobienia 

Przeróbki w warunkach domowych stanowią wyzwanie. W przypadku wystąpienia błędów może zabraknąć niezbędnego sprzętu do powtórnego wykonania pracy.

Użycie gorszej technologii jest samo w sobie.

Wyjaśnienie: eksperci produkcyjni stosują najnowszą technologię w porównaniu z tą, którą stosują majsterkowicze.

E. Wady produkcyjne

I. 10 przyczyn powstawania wad produkcyjnych w płytach PCB i sposoby ich eliminacji

Podczas produkcji płyt PCB kluczowe znaczenie ma konieczność zapewnienia, aby liczba błędów była jak najniższa. Poniżej znajduje się krótkie wyjaśnienie dziesięciu najczęstszych wad produkcyjnych PCB i sposobów ich eliminacji:

Wady otworów galwanicznych Produkcja PCB 

Nieprawidłowe osadzanie miedzi tworzy puste przestrzenie i pozostawia luki, gdzie brakuje trawienia miedzi. Można tego uniknąć poprzez dokładne czyszczenie płytek PCB.

Brak maski lutowniczej pomiędzy płytkami

Jest to kolejny problem podczas produkcji PCB. Można go uniknąć zmieniając zasady projektowania i zmniejszając reliefy maski lutowniczej.

Problemy z kompatybilnością elektromagnetyczną przy produkcji tanich płyt PCB 

Można tego uniknąć, minimalizując powierzchnię styku obwodu lub wybierając zaawansowaną produkcję PCB.

Defekty wypalonych obwodów w tanich płytach PCB  

Aby uniknąć tego scenariusza, należy upewnić się, że pomiędzy komponentami jest odpowiednia przestrzeń dla lepszej cyrkulacji powietrza.

Problem wycieku chemicznego przy produkcji PCB 

Należy dokładnie oczyścić płyty i sprawdzić, czy nie pozostały na nich żadne płyny podczas procesu produkcji.

Problem wielkości podłoża w produkcji płyt PCB 

Bez odpowiednich pomiarów, w końcu otrzymasz niewłaściwy rozmiar podłoża. Przed rozpoczęciem produkcji należy upewnić się, że producent dokonał wszystkich pomiarów.

Zmiany w zginaniu i wypaczaniu w procesie produkcji SMT PCB 

Frustrujące jest, gdy masz do czynienia z wygiętymi płytami PCB, ponieważ możesz zniszczyć istotne komponenty, próbując przywrócić je do pierwotnej formy. Poniżej podano przyczyny zmian kształtu i co należy zrobić.

Niektóre przyczyny zmian kształtu:

Niektóre z przyczyn zmian kształtu obejmują niskie utwardzenie podłoża, różną grubość folii miedzianych oraz płyty, które szybko stygną po stopieniu na gorąco.

 Rozwiąż problem:

Aby rozwiązać takie, należy zapewnić, że płyta jest nieco grubsza i równomiernie rozprowadzić miedź na płycie o tej samej gęstości.

Problemy z wierceniem w usługach produkcji tanich płyt PCB 

W tym przypadku należy upewnić się, że używane są wysokiej jakości wiertła. Należy również ponownie naostrzyć wiertło przed jego użyciem. W przypadku pęknięcia wiertła należy je również wymienić.

Defekty na powierzchni podłoża miedzianego w niskonakładowej produkcji tanich płyt PCB 

Problem ten można rozwiązać poprzez zwiększenie przyczepności między powierzchnią miedzi i usunięcie przerobionej warstwy, jeśli zajdzie taka potrzeba.

Płyta PCB ma białe plamy 

Jedynym rozwiązaniem jest tutaj dokładne czyszczenie. Zacznij od zwilżenia, następnie szorowania, potem płukania, a na końcu suszenia.

 (Uszkodzona płytka PCB)

II. 7 Wady produkcyjne PCBA i ich rozwiązania

Istnieje kilka wad produkcyjnych PCBA i rozwiązań, na które warto zwrócić uwagę. Poniżej omówiono siedem najczęstszych z nich:

Problem przerwania drutu w produkcji PCBA 

Jest to standardowa wada montażu PCB, której producenci mogą uniknąć poprzez przeprowadzenie dokładnej kontroli przewodów.

(Uszkodzona płytka PCB)

Kontrole pinów i złączy 

Jest to kolejny problem, którego producenci mogą uniknąć stosując narzędzie do dopasowywania wzorów, aby zapewnić prawidłowe rozmieszczenie wszystkich złączy.

Produkcja PCBA Otwarte złącza lutownicze 

Lutowanie jest dużym problemem w montażu PCB. Na szczęście producenci mogą się go pozbyć stosując odpowiedni projekt podczas rozmieszczania komponentów.

Brakujące części (przesunięcie komponentów) 

Aby wyeliminować takie przypadki, należy zapewnić utrzymanie odpowiedniej wilgotności i temperatury, minimalizując jednocześnie gwałtowne ruchy podczas montażu.

Analiza rozpraszania ciepła przy produkcji PCBA 

Rozwiązaniem tego problemu jest prawidłowe wlutowanie radiatora SMD, szczególnie w przypadku części o dużej mocy.

Zwarcia przy produkcji PCBA 

Producenci unikają zwarć lutowniczych poprzez stosowanie niezbędnych zasad projektowania oraz umiejętną modyfikację szablonów.

Wycieki płynów chemicznych 

Aby uniknąć wycieków płynów chemicznych, producenci muszą zapewnić odpowiednie czyszczenie swoich płyt.

III. 11 prostych kroków, które musisz znać, aby uniknąć kulek lutowniczych w produkcji SMT

Nie ma nic bardziej frustrującego niż produkcja płytek PCB tylko po to, aby dowiedzieć się, że zawierają one kulki lutu, które mogą spaść i spowodować zwarcia. Jak więc unikać ich podczas produkcji SMT? Poniżej znajduje się krótka dyskusja na ten temat.

PCB ma wilgoć

Płyty PCB mają tendencję do zatrzymywania wilgoci, zwłaszcza gdy producenci przechowują je w wilgotnych warunkach, które powodują zatrzymywanie wody.

Środki zaradcze:

Producenci muszą mieć na uwadze przechowywanie i trzymać je w suchym środowisku, aby uniknąć takich problemów. Ponadto, grubość otworów musi być wystarczająco duża, aby nie zatrzymywały one wody.

Zbyt duża ilość topnika w paście lutowniczej

Topnik zapewnia, że metalowe części PCB nie utleniają się. Zmiana ta poprawia również amalgamację przy lutowaniu.

Środki zaradcze: 

Aby uniknąć takiego scenariusza, nie powinieneś używać zbyt dużej ilości pasty. Zawsze używaj odpowiedniej ilości i właściwego topnika do danego zastosowania.

Niewłaściwa temperatura podgrzewania

Przy niewłaściwej temperaturze podgrzewania, możesz być pewien, że będziesz musiał stawić czoła występowaniu kulek lutowniczych na swoich płytkach PCB.

Środki zaradcze:

Wszystko, co musisz zrobić, to podnieść temperaturę o 1,5 - 2 C, utrzymując ją do 150 C. Nie podnoś jednak temperatury gwałtownie, ponieważ może to spowodować uszkodzenie termiczne.

Problemy z drukowaniem pasty lutowniczej

Główną przyczyną takiego problemu są nieczyste szablony, które powodują, że pasta lutownicza tworzy kulki lutownicze.

Środki zaradcze:

Łatwo jest uniknąć tego problemu. Wystarczy ustawić zerową szczelinę pomiędzy drukowanym szablonem a płytką PCB. Dodatkowo należy zmniejszyć do minimum siłę nacisku na drukarkę.

Brakująca maska lutownicza pomiędzy sąsiednimi płytkami

Ten błąd jest kolejnym częstym błędem w produkcji SMT, aspektem, który może doprowadzić do powstawania kulek lutowniczych.

Środki zaradcze:

To jest proste. Wszystko, co musisz zrobić, to równomiernie nałożyć pastę lutowniczą na płytkę PCB. Dodatkowo, powolny wskaźnik temperatury podgrzewania jest niezbędny, ponieważ pomoże to w rozprowadzeniu pasty lutowniczej równomiernie na powierzchni PCB.

Niewłaściwe rozmieszczenie padów

Nieprawidłowy rozstaw padów może prowadzić do zmniejszenia funkcjonalności płytki, ponieważ może powodować powstawanie kulek lutowniczych, które mogą powodować zwarcia.

Środki zaradcze:

Rozwiązanie w postaci projektu PCB jest najlepszą odpowiedzią na ten problem. Dodatkowo, możesz chcieć zaprogramować wszystko w odpowiedni sposób, aby uniknąć przypadków niewłaściwego rozstawu padów.

Resztki pozostawione na powierzchni PCB i padach

Częściej, po otrzymaniu partii, może się okazać, że na powierzchni PCB lub padów pozostały jakieś pozostałości, co może prowadzić do lutowania.

Środki zaradcze:

Spróbuj wyczyścić swoje PCB w momencie otrzymania ich od producenta, używając profesjonalnych rozwiązań.

Problemy z wymiarami szablonów

Grube szablony utrudniają lutowanie i powodują tworzenie się kulek lutowniczych.

Środki zaradcze:

Idź na odpowiednią grubość szablonu. Nie wybieraj bardzo grubych szablonów dla swojego projektu.

Niewspółosiowość druku pasty lutowniczej lub komponentów

Niewspółosiowość komponentów jest poważnym problemem w produkcji SMT. Prowadzi to do zmniejszenia funkcjonalności płytki i kulek lutowniczych.

(Niewspółosiowość pasty lutowniczej)

Środki zaradcze:

Upewnij się, że jesteś zapalony do tego, jak umieszczasz komponenty na swoich płytkach. Przed umieszczeniem komponentów należy dwukrotnie sprawdzić, czy są prawidłowo wyrównane.

Niewłaściwa siła nacisku

Siła docisku będzie decydować o wyniku Twojej płytki. Nie używaj zbyt wiele kłopotów, jak takie przyniesie o kulki lutownicze.

Miary：

Musisz ustawić właściwą ilość ciśnienia poprzez określenie odpowiedniej siły, aby zastosować po dokładnej ocenie elementów PCB. Nie używaj zbyt wiele kłopotów, i pamiętaj, aby dostosować moc dysz pick-and-place.

Utlenianie pasty lutowniczej

Pasta lutownicza jest podatna na utlenianie, aspekt, który może przynieść o kulki lutownicze.

Środki：

Użyj zalecanej pasty lutowniczej do produkcji SMT. Oprócz przestrzegania wytycznych obsługi, upewnij się, że przechowujesz pastę lutowniczą w chłodnym miejscu.

Wnioski 

Wierzymy, że jesteś dobrze zorientowany w prawie wszystko, aby zrobić z produkcji PCB, jego wyzwania, i co zrobić, gdy w obliczu wyzwań produkcyjnych. Czy potrzebujesz usług produkcji i montażu płyt PCB?

Jeśli tak, możesz skontaktować się z nami za pośrednictwem poczty elektronicznej. Możemy omówić niektóre problemy z PCB razem i pomóc Ci rozwiązać napotkane trudności.