Які матеріали зазвичай використовуються у друкованих платах?

PCB (друкована плата) є основним компонентом сучасних електронних пристроїв. Вона не тільки служить фізичною опорою для електронних компонентів, але й виконує функцію ключового носія для електричного з’єднання та передачі сигналу. Як інейронна мережав електронному світі, друкована плата ефективно та надійно з’єднує різні компоненти, утворюючи повну систему схем.

Основні матеріали

1. Фенольна паперова основа:Найбільш традиційний базовий матеріал для друкованих плат, виготовлений з паперу, просоченого фенольною смолою. Він має хорошу оброблюваність і низьку вартість, але погану термостійкість і діелектричні властивості. Він підходить тільки для побутової електроніки та побутової техніки з низькими вимогами до електричних характеристик і м’яким середовищем.
2. Епоксидна скловолокниста підкладка (FR-4):Наразі найпоширеніший матеріал, виготовлений з епоксидної смоли та скловолокна. Він має відмінні електричні властивості, механічну міцність, термостійкість та хімічну стабільність. FR-4 широко використовується в загальних електронних пристроях, таких як комп’ютери, комунікаційне обладнання та промислові системи управління.
3. Поліімідна підкладка:Використовує поліімідну плівку як ізоляційний шар, що забезпечує надзвичайно високу термостійкість (безперервна робоча температура вище 260 °C), відмінні електричні властивості, низьке поглинання вологи та хорошу механічну міцність. В основному використовується в аерокосмічній, військовій, автомобільній електроніці та інших галузях з високою надійністю та суворими умовами експлуатації, а також у високочастотних схемах, таких як мікрохвильові та RFID.
4. Алюмінієва підкладка:Використовує алюмінієвий сплав як основу, покриту ізоляційним діелектричним шаром. Має чудове тепловідведення, ефективно вирішуючи проблеми управління теплом у високопотужних електронних пристроях. Також має хорошу механічну міцність, електромагнітне екранування та певну корозійну стійкість. Зазвичай використовується в світлодіодних світильниках, силових модулях, автомобільній електроніці, аудіообладнанні та інших сферах, що вимагають ефективного тепловідведення.
5. Мідна підкладка:Використовує мідь високої чистоти як основу з композитним ізоляційним шаром. Мідні підкладки мають видатну теплопровідність, набагато вищу за алюмінієву, і особливо підходять для застосувань з високою потужністю та високим нагріванням, таких як світлодіоди високої яскравості, силові модулі, електромобілі та базові станції телекомунікацій. Вони також мають високу механічну міцність і корозійну стійкість, що підходить для суворих умов.
6. Спеціальні підкладки:Для високочастотних, високошвидкісних або високонадійних електронних виробів також використовуються високопродуктивні матеріали, такі як керамічні підкладки та ПТФЕ (політетрафторетилен), щоб задовольнити спеціальні електричні та екологічні вимоги.

Мідна фольга

Мідна фольга є основним матеріалом для провідного шару друкованих плат і поділяється на два типи:

1. Електролітична мідна фольга:Виробляється хімічним способом шляхом нанесення рівномірної мідної плівки на валик з нержавіючої сталі, а потім її зняття. Вона є недорогою, доступна в різних товщинах і розмірах і є основним типом мідної фольги для жорстких друкованих плат.
2. Вальцьована мідна фольга:Виготовляється шляхом багаторазового прокатування та відпалу міді фізичними методами. Має високу пластичність, що робить її особливо придатною для гнучких друкованих плат (FPC) та динамічних середовищ. Її гладка поверхня та низькі ребра ідеально підходять для високочастотних та мікрохвильових застосувань, але вона є дорожчою, має слабшу адгезію до підкладок та обмежену ширину.

Ізоляційний шар

Ізоляційний шар розташований між мідною фольгою та основним матеріалом, забезпечуючи електричну ізоляцію між провідними шарами та безпеку схеми. Основні матеріали включають:

• Епоксидна смола:Хороша ізоляція та адгезія, низька вартість, широко використовується в більшості друкованих плат.
• Поліімід:Відмінна термостійкість і електричні властивості, ідеально підходить для високотехнологічних, високочастотних або високотемпературних застосувань.

Захисний шар

1. Маска для пайки:Зазвичай зеленого кольору, покриває поверхню плати для захисту схеми від коротких замикань, визначає області пайки, запобігає утворенню паяних містків та покращує точність пайки і надійність плати.
2. Шар шовкографії:Використовується для маркування положень компонентів, ідентифікаторів, попереджень тощо. Шар шовкографії полегшує складання та подальше обслуговування, допомагаючи інженерам швидко ідентифікувати компоненти та траси.

Поверхнева обробка

Для поліпшення паяності, стійкості до окислення та надійності, загальні процеси обробки поверхні включаютьHASL(вирівнювання паянням гарячим повітрям),ENIG(безструмове нікелювання з імерсійним золоченням),OSP(органічний консервант для паяння) тазанурення в срібло, залежно від потреб застосування.

Припой

1. Сплав свинцю та олова:Наприклад, евтектичний припій 63Sn-37Pb, який забезпечує хорошу провідність, технологічність, низьку температуру плавлення та міцні паяні з’єднання. Однак через токсичність свинцю його використання зменшується на користь захисту навколишнього середовища.
2. Безсвинцевий припій:Температура плавлення близько 217 °C, нетоксичний і екологічний, вимагає більш суворої обробки і став основним вибором.

Екологічні та стійкі матеріали

Зі все більш суворими екологічними нормами, виробництво друкованих плат приділяє більшу увагу безгалогенним, сумісним з RoHS та переробним матеріалам, сприяючи екологічному та сталому розвитку в електронній промисловості.

Сфери застосування

Поширені матеріали для друкованих плат широко використовуються вспоживчій електроніці,комунікаційних пристроях,промисловому контролі,автомобільній електроніці,медичних приладах,розумний дім,Світлодіодне освітленнята інші галузі. Незалежно від того, чи йдеться про створення прототипів нових продуктів, чи про випробувальне виробництво невеликих партій, високоякісні матеріали для друкованих плат є ключовим фактором для забезпечення продуктивності та надійності електронних продуктів.