Was ist eine Leiterplatte?
Einführung:
Die Leiterplatte besteht aus einer isolierenden Bodenplatte, Anschlussdrähten und Pads zum Zusammenbau und Schweißen elektronischer Komponenten. Und es hat die Doppelfunktion von leitfähigen Leitungen und isolierenden Bodenplatten. Integrierte Schaltkreise und elektronische Komponenten wie Widerstände und Kondensatoren können nicht als einzelnes Individuum funktionieren. Erst wenn sie auf der Leiterplatte Halt finden und über eine leitende Verbindung verfügen, können sie ihre Funktion im Ganzen erfüllen. Die Leiterplatte ist das Skelett, das die Komponenten trägt, und die Leitung, die die elektrischen Signale verbindet. An einigen Leiterplatten sind Komponenten wie Widerstände, Kondensatoren und Induktivitäten angebracht, die zu Funktionsschaltkreisen werden und als Geräte fungieren.
Einflüsse:
Leiterplatten sind die Basis elektronischer Geräte. Das heißt, die Leiterplatten machen die Schaltung miniaturisiert und intuitiv und spielen eine wesentliche Rolle bei der Massenproduktion fester Schaltkreise und der Optimierung des Layouts von Elektrogeräten. Da die verschiedenen vorhandenen Komponenten ausgewählt sind, werden sie so verbunden, dass die elektronischen Geräte wie erwartet funktionieren. Es kann komplexe Verkabelungen ersetzen und die elektrische Verbindung zwischen den verschiedenen Komponenten im Stromkreis herstellen. Und es vereinfacht die Montage und das Schweißen elektronischer Produkte, reduziert traditionell den Arbeitsaufwand für die Verkabelung, reduziert die Arbeitsintensität der Arbeiter drastisch, reduziert das Gesamtmaschinenvolumen, senkt die Produktkosten und verbessert die Qualität und Zuverlässigkeit elektronischer Geräte.
Expandieren:
Das technische Niveau der Leiterplatte ist ein Zeichen für doppelseitig und mit mehreren Löchern metallisierte Leiterplatten: Es handelt sich um eine doppelseitig metallisierte Leiterplatte, die in großen Mengen hergestellt wird. An der Schnittstelle zwischen den Pads, dem 2.50 oder 2.54 mm Standardraster, kann die Anzahl der Adern als Zeichen verlegt werden. Es verlegte einen Draht zwischen den beiden Wohnhäusern und platzierte eine Leiterplatte mit geringer Dichte und einer Drahtbreite von mehr als 0.3 mm auf dem Draht. Ordnen Sie zwei Drähte zwischen den beiden Pads an. Hierbei handelt es sich um eine Leiterplatte mittlerer Dichte mit einer Drahtbreite von etwa 0.2 mm. Wir haben drei Drähte zwischen den beiden Häusern platziert, bei denen es sich um eine Leiterplatte mit hoher Dichte handelt. Und die Drahtbreite beträgt etwa 0.10–0.15 mm. Ordnen Sie vier Drähte zwischen den beiden Pads an und betrachten Sie es als eine Leiterplatte mit ultrahoher Dichte und einer Linienbreite von 0.05 bis 0.08 mm.
Woraus besteht die Platine?
Das Material der Leiterplatte
Das Hauptmaterial der Leiterplatte (PCB) ist kupferkaschiertes Laminat, die Zusammensetzung besteht aus einem Substrat, einer Kupferfolie und einem Klebstoff. Erstens ist das Substrat eine Isolierschichtplatte. Es steht geschrieben, dass es sich um synthetisches Polymerharz und verstärkte Materialien handelt; Decken Sie die Oberfläche des Substrats mit einer Schicht reiner Kupferfolie mit hoher Leitfähigkeit und guter Lötbarkeit ab. Die übliche Dicke beträgt 35-50/mA. Decken Sie das Substrat mit Kupferfolie ab. Zweitens das kupferkaschierte Laminat auf einer Seite, das als einseitiges kupferkaschiertes Laminat bezeichnet wird. Und das kupferkaschierte Laminat mit Kupferfolie auf beiden Seiten des Substrats wird als doppelseitiges kupferkaschiertes Laminat bezeichnet. Im Allgemeinen reicht der Klebstoff aus, um die Kupferfolie auf dem Substrat fest abzudecken. Üblicherweise verwendete kupferkaschierte Laminate haben drei Dicken: 1.0 mm, 1.5 mm und 2.0 mm.
Die Leiterplatte hat sich zum aktivsten Industriezweig in der modernen Elektronikkomponentenindustrie entwickelt. Und die Wachstumsrate der Branche ist im Allgemeinen etwa drei Prozentpunkte höher als die der Elektronikkomponentenindustrie. Und in den letzten Jahren ist mit der Entwicklung der Elektronikindustrie die Marktnachfrage nach Leiterplatten gestiegen. Daher gibt es auch viele Arten von kupferkaschierten Laminaten. Verschiedene Isoliermaterialien können in Papiersubstrat, Glasgewebesubstrat und synthetische Faserplatten unterteilt werden. In ähnlicher Weise können verschiedene Bindemittelharze in Phenolharze, Epoxidharze, Polyesterharze und Polytetrafluorethylenharze unterteilt werden. Es kann je nach Zweck in den allgemeinen Typ und den besonderen Typ unterteilt werden.
Die Struktur und Eigenschaften häufig verwendeter kupferkaschierter Laminate
- Kupferkaschiertes Phenolpapierlaminat
Ein Laminat aus isolierendem imprägniertem Papier (TFS-62) oder Baumwollfaser-imprägniertem Papier (1TZ-63), das mit Phenolharz imprägniert und anschließend heißgepresst wird. Abschließend: Mit einem einzigen Blatt alkalifreiem, glasimprägniertem Tuch kann das Klebeband auf beiden Oberflächen befestigt werden. Eine Seite mit Kupferfolie abdecken. Wird hauptsächlich als Leiterplatte in Funkgeräten verwendet.
- Kupferbeschichtetes Phenolglasgewebelaminat
Es handelt sich um ein Laminat aus alkalifreiem Glasgewebe, das mit Phenolepoxidharz imprägniert und heißgepresst wird. Eine oder beide Seiten davon sind mit einer Kupferfolie versehen. Es bietet die Vorteile eines geringen Gewichts, guter elektrischer und mechanischer Eigenschaften sowie einer einfachen Verarbeitung. Die Oberfläche des Brettes ist hellgelb. Bei Verwendung von Melamin als Härter ist die Oberfläche der Platte hellgrün und weist eine gute Transparenz auf.
- Kupferbeschichtetes PTFE-Laminat
Es handelt sich um eine kupferkaschierte Platte mit PTFE-Platte als Substrat, die mit Kupferfolie bedeckt und heißgepresst ist. Verwenden Sie es hauptsächlich für Leiterplatten in Hochfrequenz- und Ultrahochfrequenzschaltungen.
- Kupferbeschichtetes Epoxidglasgewebelaminat
Es handelt sich um ein Lochmaterial für metallisierte Leiterplatten, das normalerweise für lochmetallisierte Leiterplatten verwendet wird.
- Weiche kupferkaschierte Polyesterfolie
Es handelt sich um ein bandförmiges Material, das durch Heißpressen aus Polyesterfolie und Kupfer hergestellt wird. Anschließend wird es spiralförmig gerollt und beim Auftragen in das Gerät gelegt. Um Feuchtigkeit zu verstärken oder zu verhindern, gießen wir sie oft mit Epoxidharz in ein Loch. Darüber hinaus wird es hauptsächlich als flexible Leiterplatte und gedrucktes Kabel verwendet und kann als Übergangsleitung für Steckverbinder verwendet werden.
Der Prozess der Leiterplattenherstellung
1: Datenoptimierung
Die Optimierung von Daten steht in direktem Zusammenhang mit der Einfachheit der Produktion und der Ausnutzungsrate der Materialien. die Ausschussrate; die Auslastung der Produktionslinie; Datenoptimierung ist also der kritischste Kernprozess in der Leiterplattenfabrik! Außerdem gibt es einen großen Unterschied zwischen der Materialoptimierung der Plattenfabrik und den Freunden des Projektdesignprojekts; Es ist notwendig, die einfachen Prinzipien der Designdaten zu verstehen. mit dem Designprojekt kommunizieren; Vermeiden Sie Inkonsistenzen zwischen dem hergestellten Produkt und den Designanforderungen! Berücksichtigen Sie auch das Satzdesign. dies steht in engem Zusammenhang mit der Arbeit der SMT-Fabrik; Ein gutes Satzdesign kann SMT dabei helfen, schlechte Platzierungen zu vermeiden. Gleichzeitig kann dadurch auch die Materialauslastung der Plattenfabrik erhöht werden!
2: Schneiden
Von den technischen Daten bis hin zur Optimierung der Schnittregeln sind die Größe der Arbeitsplatte und das Materialmodell des Projektprozesses unterschiedlich. Die Größe des umfangreichen Materials jedes Materialmodells ist unterschiedlich. Für die verfügbare Größe gibt es in der Regel zwei Angaben: 41 *49. Wenn es also zwei Materialmodelle mit einer Größe von 43 x 49 Zoll gibt, könnte man sie in viele Arten unterteilen. Es gibt Pappe, Glasfaserplatte, Hochfrequenzplatte, hohe TG usw.; Auch die Hersteller sind unterschiedlich. Am häufigsten werden Taiwan Nanya Jiantao Shengyi, PTFE und Rogers-Platten verwendet. Überprüfen Sie daher unbedingt die Anforderungen des Designprojekts.
3: Bohren
Der Hauptzweck des Bohrens besteht darin, zunächst die Löcher auf der Leiterplatte, die eingesteckt werden müssen, mit den Durchgangslöchern zu verbinden; Die erforderlichen Löcher repariert haben; Verwenden Sie den Lochdurchmesser zwischen 0.15 und 6.0 und können Sie ihn zum CNC-Bohren verwenden. Verwenden Sie den Laser nur zum Bohren kleiner Löcher (Hinweis: Die Kosten dieses Prozesses sind sehr hoch und es wird nicht empfohlen, 0.1-Durchgangslöcher im technischen Design zu verwenden). Die am häufigsten zum Bohren verwendeten Maschinen sind derzeit Huaqiang-Maschinen und 48,84-System-Bohrmaschinen. Die Bohrgeschwindigkeit liegt zwischen 160,000 und 200,000 Umdrehungen; es gibt auch 220,000 Umdrehungen.
4: Immersionskupfer
Unter Tauchkupfer versteht man die Beschichtung der Bohrlöcher mit Kupfer. Derzeit gibt es in China zwei Verfahren zur Kupfergewinnung. Kommen wir zum ersten (1: Reinkupfer-Senkprozess: Dies ist der aktuelle alte Prozess und dieser kann erfüllt werden.
Die Herstellung aller Leiterplatten erfordert, dass die Kupferdicke des Lochs mehr als 18 µm betragen kann. Die Kupferdicke des Spalts kann mehr als 18 µm betragen und eine Verdickung von 30 µm erreichen, um den Anforderungen des übermäßigen Stroms der Leiterplatte gerecht zu werden. Der zweite ist der Schwärzungsprozess (leitfähiger Kleber), da der aktuelle Preis günstig ist. Auch die Leiterplatte kann den Grund verwenden, aber dieser Prozess weist den schwerwiegenden Nachteil auf, dass die Kupferdicke der Lochwand dünn ist und nur zwischen 12 und 16 µm beträgt. Und es kann die UL-Zertifizierung nicht bestehen, und es kann keinen hohen Strom abgeben und über einen langen Zeitraum arbeiten.
5: Radierung
Die Aufgabe des Ätzens besteht darin, die Leiterplattenlinien herzustellen. die Ätzgrenze beträgt 2 Minuten, normalerweise sind 3 Minuten geeignet; Die allgemeine Board-Fabrik mag mehr als 5 Minuten; Natürlich gilt: Je genauer, desto höher der Wert.
6: Lötmaske
Dies dient zur Herstellung einer Lötstoppmaske. Die Aufgabe des Lötstopplacks besteht darin, die entsprechende Farbe zu verfärben und an der Stelle auszutreten, an der das Fenster geöffnet werden muss. Die Schwierigkeit liegt in der Notwendigkeit, IC-Lötstoppbrücken-BGAs auf bestimmten hochpräzisen Platinen herzustellen. IC-Lötmaskenbrücken müssen normalerweise einen Abstand von 6 Minuten zwischen den Brücken einhalten; Die Schwierigkeit bei BGA besteht darin, dass das BGA-Fenster normalerweise etwas größer als der Drahtpunkt ist und auf einer Seite nur etwa 1 Minute lang ist. Es ist nicht für den Lötmaskendruck und eine schlechte Ausrichtung geeignet; Wenn das Fenster zu groß ist, sind die resultierenden BGA-Punkte nicht rund und das Fenster ist zu groß, was zu Lotverrutschen und fehlerhaften Produkten führt!
7: Zeichendruck
Beim Drucken von Zeichen sind drei Dinge zu beachten (das erste ist die Farbe und der Tintentyp; und das zweite ist, dass der Druck nicht mit dem an der Stelle zu druckenden Tampon in Konflikt geraten darf!)
8: Oberflächenbehandlung
Es gibt viele Verfahren zur Oberflächenbehandlung. (Üblicherweise werden Bleisprayzinn, bleifreies Zinnspray, Immersionsgold und elektrisches Gold, OSP, Immersionszinn usw. verwendet.)
9: Formbearbeitung
Es gibt zwei Möglichkeiten der Formbearbeitung: Eine ist CNC; das andere ist das Stanzen (CNC hat ein glattes Aussehen; Formenstanzen ist rau).
10: Testen
Normalerweise werden Test-Rack-Test und Flying-Probe-Test zum Testen verwendet. Die Testeffizienz des Testracks ist viel höher.
Wofür werden Leiterplatten verwendet?
Die Funktion der Leiterplatte
PCB hat in elektronischen Geräten die folgenden Funktionen.
(1) Bereitstellung mechanischer Unterstützung für die Befestigung und Montage verschiedener elektronischer Komponenten wie integrierter Schaltkreise, Realisierung der Verkabelung und elektrischen Verbindung oder elektrischen Isolierung zwischen verschiedenen elektronischen Komponenten wie integrierten Schaltkreisen und Bereitstellung der erforderlichen elektrischen Eigenschaften.
(2) Stellen Sie Lötmaskengrafiken für das automatische Schweißen bereit und identifizieren Sie Zeichen und Illustrationen für den Einbau, die Inspektion und die Wartung von Komponenten.
(3) Nachdem elektronische Geräte Leiterplatten übernommen haben, können manuelle Verdrahtungsfehler aufgrund der Konsistenz ähnlicher Leiterplatten und automatisch eingefügter oder montierter elektronischer Komponenten, automatisches Löten und automatische Erkennung vermieden werden, wodurch elektronische Produkte sichergestellt werden. Die Qualität des Produkts verbessert die Arbeitsproduktivität, senkt die Kosten und erleichtert die Wartung.
(4) Bereitstellung der erforderlichen elektrischen Eigenschaften, charakteristischen Impedanz und elektromagnetischen Verträglichkeitseigenschaften für Schaltkreise in Hochgeschwindigkeits- oder Hochfrequenzschaltkreisen.
(5) Die Leiterplatte mit darin eingebetteten passiven Komponenten stellt bestimmte elektrische Funktionen bereit, vereinfacht den elektronischen Installationsvorgang und verbessert die Zuverlässigkeit des Produkts.
(6) Stellen Sie in großen und ultragroßen elektronischen Verpackungskomponenten einen effektiven Chipträger für die miniaturisierte Chipverpackung elektronischer Komponenten bereit.
Merkmale von Leiterplatten
Der Grund, warum Leiterplatten immer häufiger eingesetzt werden können, liegt darin, dass sie viele einzigartige Vorteile haben, die im Wesentlichen wie folgt aussehen:
Hohe Dichte
Im Laufe der Jahre hat sich die hohe Dichte an Leiterplatten entsprechend der Verbesserung der Integration integrierter Schaltkreise und der Weiterentwicklung der Montagetechnologie entwickelt.
Hohe Zuverlässigkeit
Durch eine Reihe von Inspektionen, Tests und Alterungstests und anderen technischen Mitteln wird die zuverlässige Funktion der Leiterplatte über einen langen Zeitraum (in der Regel 20 Jahre) gewährleistet.
Designbarkeit
Verschiedene Eigenschaften von Leiterplatten können durch Designstandardisierung und Standardisierung die Anforderungen erfüllen (elektrisch, physikalisch, chemisch, mechanisch usw.). Auf diese Weise ist die Entwurfszeit kurz und die Effizienz hoch.
Herstellbarkeit
PCB übernimmt ein modernes Management, das Standardisierung, Skalierung (Menge) und automatische Produktion realisieren kann, um eine gleichbleibende Produktqualität sicherzustellen.
Testbarkeit
Haben eine relativ vollständige Testmethode und einen Teststandard etabliert, indem wir verschiedene Testgeräte und -instrumente verwendet haben, um die Eignung und Lebensdauer von PCB-Produkten zu erkennen und zu bewerten.
Zusammenbaubarkeit
PCB-Produkte eignen sich für die standardisierte Montage verschiedener Komponenten und die automatisierte Massenproduktion in großem Maßstab. Darüber hinaus bilden die Montage der Leiterplatte und verschiedener anderer Elemente wichtigere Teile und Systeme für die gesamte Maschine.
Wartbarkeit
Da diese Leiterplattenprodukte und verschiedene Komponenten in einem standardisierten Design und in Großserienfertigung zusammengebaut werden, standardisieren auch diese Komponenten. Daher können diese bei einem Ausfall des Systems dieses schnell, bequem und flexibel ersetzen und die Funktionsfähigkeit des Systems schnell wiederherstellen.
PCB bietet weitere Vorteile, wie Miniaturisierung und geringes Gewicht des Systems sowie Hochgeschwindigkeitssignalübertragung.