Материалы для изготовления печатных плат

Сегодня компания «Ardly» использует различные материалы в качестве основного носителя устройства монтажа и электронных схем с печатной платой. Базовое сырье мы закупаем исходя из нужд наших заказчиков. ПП приходит к нам в виде «панели» и обрезается под необходимый размер для производства под конкретную плату.

Мы работаем с широким спектром базовых материалов при изготовлении печатной платы с различной толщиной и покрытиями. Все основы для производства обладают разными электрическими и механическими свойствами, которые влияют на функциональность электронной схемы.

Плата — это изоляционная пластина, играющая роль механического каркаса, на одну или обе поверхности которого нанесен токопроводящий рисунок в виде медной фольги. Рисунок сформирован проводниками, соединяющими электрорадиорадиоэлементы в соответствии с электрической схемой.

Все элементы крепятся на плату путем запайки ножек деталей в специальные отверстия в ПП, либо выполнением поверхностного монтажа (пайкой элементов непосредственно на дорожки).

Таким образом специалистами компании осуществляется либо dip-, либо chip-монтаж. При первом токопроводящая схема выполняется в автоматическом режиме с использованием способа удаления: в этом случае изоляция полностью покрывается медной фольгой, а линии схемы создаются путем удаления ненужных участков. Во втором типе монтажа — способ наложения, нужный токопроводящий рисунок создается металлизацией поверхности ПП.

Изоляционная подложка в платах содержит несколько слоев стекловолокна или бумаги, которые пропитаны термореактивными смолами. Эти слои прессуют и отверждают в нагретых прессах.

Основными материалами ПП являются фольгированный стеклотекстолит или гетинакс с теми же свойствами. Рассмотрим из каких компонентов состоят эти два продукта, а также затронем несколько иных, реже используемых материалов.

Сравнение свойств фольгированного гетинакса и стеклотекстолита

Гетинакс является менее прочным, чем стеклотекстолит. Он весьма ломок, но характеризуется более выраженной электроизоляцией. К его преимуществам относится и весомая дешевизна по сравнению со стеклотекстолитом: в 3-4 раза. Компания «Ardly» применяет данное сырье при производстве ПП для изделий и аппаратуры в крупных сериях, а также в тех случаях, когда одним из условий ТЗ является максимальное удешевление проекта или прибора.

Фольгированный стеклотекстолит имеет гораздо лучшие показатели ломкости по сравнению с гетинаксом. Он практически не ломается и с плохо гнется.

Подобными материалами мы пользуемся при выполнении ответственных заказов в военной, вычислительной, измерительной областях. При оснащении различной прецизионной аппаратуры, где требуется высокая надежность прибора и увеличенная стойкость к механическим нагрузкам.

Применяемые для изготовления плат фольгированные пластики могут быть односторонними и двусторонними.

Сегодняшний тренд для электроаппаратуры — ее максимальная миниатюризация. В этом разрезе наблюдаются следующие тенденции:

  1. Постоянное уменьшение габаритов готовой продукции.
  2. Приоритетное внедрение chip-монтажа.
  3. Преобладание двусторонних плат над снижающимся количеством односторонних.

Односторонние ПП мы задействуем только для реализации простейших электрических схем. Для изготовления современных сложнейших вычислительных и бытовых приборов мы прибегаем к использованию многослойных печатных плат.

Виды стеклотекстолита фольгированого

Чаще всего мы используем в работе стеклотекстолит FR-4 производства Германия. Он обеспечивает высокий класс точности изделий. FR4 — наиболее распространенный материал, используемый для производства ПП. Его толщина обычно находится в диапазоне от 0,1 мм до 3 мм. Этот тип стеклотекстолита отлично подходит для различных типов механической обработки:

  • сверление;
  • фрезеровка;
  • зенкование и др.

Основу базового элемента для монтажа составляют стеклоткани, пропитанные эпоксидной смолой. После ее полимеризации создается монолитная структура диэлектрика, который с внешних сторон облицовывается медной фольгой различной толщины: 5 мкм,12 мкм, 18 мкм, 35 мкм, 50 мкм, 75 мкм, 105 мкм.

ПП на алюминиевом основании для товаров на светодиодах

Изделия на алюминиевом основании — альтернатива стандартным платам при необходимости организации надежного теплоотвода. Базовым материалом может быть, как стандартный фольгированный стеклотекстолит марки FR-4, так и специальный односторонний ламинат на основе из алюминия IMS-11H.

Толщина алюминиевого слоя в последних составляет 1,5мм. Такие платы на алюминиевом основании востребованы при сильных механических нагрузках и вибрации, в светодиодных светильниках.
ПП с алюминиевым основанием по сравнению с гетинаксом и стеклотекстолитом обеспечивает:

  1. Рассеивание тепла без использования дополнительных радиаторов.
  2. Увеличение механической жесткости изделия.
  3. Повышение интеграции элементов мощной аппаратуры при высокой рабочей температуре.

Подобная элементная база экономит место в изделии благодаря свободной компоновке контура печатной платы. Алюминиевое основание обеспечивает повышенную надежность устройств и наработку на отказ, гарантирует великолепные характеристики по электромагнитной совместимости и тщательности экранирования устройств.

Материалы для СВЧ-плат

Компания «Ardly» в своей работе использует огромный спектр СВЧ-материалов для ПП. При их производстве охватываются практически все существующие на сегодняшний день варианты. У нас осуществляется изготовление печатных плат на основе:

  • термореактивных диэлектриков;
  • термопластичных аналогов на основе полиимидов, эпоксидов и полиолефинольных смол;
  • армированных основ, как стандартным стекловолокном, так и специальными наполнителями: кварц, с-стекло, керамика, тефлон.

Используемые инновации позволяют сочетать наиболее сложные комбинации слоев, использовать материалы с различными К расширения линейного.

Защитные паяльные маски и разновидности финишных покрытий ПП

В зависимости от направления использования ПП у нас применяются жидкие маски следующих цветов: зеленая (сухая), белая, красная, черная, синяя.

В производстве используются нестандартные маски — супербелая, черная, красная, синяя, желтая.

Горячее лужение HASL ПОС-61 и использование гальванического олова и меди считают среди финишных покрытий самыми низко технологичными для ПП. Они представляют собой промежуточный продукт в технологии их получения.

Маску подобного типа применяют, когда плата находится в стадии разработки и требует проверки топологии.

К преимуществам горячего лужения ПОС-61 относят:

  • многоцикличность при пайке;
  • отличную прочность;
  • длительную способность к пайке.

Преимущества олова и меди:

  • экономичность;
  • использование только в опытных образцах.

Недостатков у HASL-процесса финиша мало, но они существенные. Жесткий термоудар, который испытывают платами при погружении в расплавленный припой существенно снижает надежность внутренних соединений. По результатам проведения испытаний надежности изделия можно установить недостаточное число термоциклов до отказа, которые изделия должны выдерживать. Поэтому в компании «Ardly» не используют HASL при покрытии многослойных ПП.

Вторым недостатком являются образующие наплывы припоя на контактных площадках, создающие неравномерность покрываемой поверхности. Это затрудняет последующую сборку и усложнять установку элементов малых размеров на поверхности.

Олово и медь практически не подходит для серийного выпуска печатных плат.

Имеется множество вариантов менее используемых финишных покрытий гальванического типа:

  • никель;
  • ПОС;
  • серебро.

А также несколько вариантов иммерсионного типа:

  • золото ENIG;
  • олово ImmSn.

Каждое из них имеет свои особенности производства для изготовления плат. Иммерсионное олово обеспечивает ровную поверхность и хорошую паяемость, хотя имеет ограниченный срок пригодности для пайки. Иммерсионное золочение используется для обеспечения более ровной поверхности платы, но имеет недостаточные показатели паяемости.

Иные виды покрытий печатной платы

В завершение рассмотрим функциональное назначение и что служит материалом некоторых покрытий, применяемых при выпуске ПП.

Маркировка наносится на плату краской поверх маски для упрощения идентификации самого изделия и расположенных на плате компонентов.

Отслаиваемая маска служит для использования на заданных участки изделия, которые надо временно защитить от пайки. Она легко удаляема, поскольку ее основой служит резиноподобный компаунд, который при незначительном усилии отслаивается.

Карбоновое контактное покрытие используют в определенных местах на платах как контактные поля для клавиатур. Покрытие не окисляется и имеет хорошую проводимость.

Компания «Ardly» профессионально занимается подготовкой необходимых материалов для производства ПП мелкими, средними и крупносерийными партиями в сжатые сроки.

Мы принимаем заказы на изготовление не стандартных и сложных ПП и обеспечиваем высокое качество продукции благодаря грамотно подобранным материалам для изготовления.