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¿Qué es la PCB FR-4? Tratamiento de superficie y revestimiento

Vistas: 833 Escrito por: Editor del sitio Hora de publicación: 2023-05-31 Origen: Planta

Dieléctrico FR-4 generalmente tiene una constante dieléctrica de 4 a 5. FR-4 es una mezcla de aglutinante epoxi y tela de fibra de vidrio. FR significa retardante de llama.

FR-4 significa un material laminado de epoxi reforzado con fibra de vidrio específico y fueron designados por la Asociación Nacional de Fabricantes Eléctricos.

Tablero de papel fenol (FR-1, 2)

Se utiliza principalmente para tableros de una sola cara. Placa de circuito impreso fabricada en papel impregnado con resina fenólica. Se caracteriza por su alta trabajabilidad y bajo costo, y es ampliamente utilizado en equipos de consumo.

Es débil frente al calor y la humedad, se deforma con facilidad y tiene poca resistencia mecánica. Además, no es adecuado para agujeros pasantes.

Los costos del molde son más baratos que los sustratos de vidrio.

Tablero de papel epoxi (FR-3)

Se utiliza tanto para tableros a una cara como para tableros de papel fenólico.

Debido a su excelente resistencia al calor, absorción de humedad, resistencia de aislamiento y características de alta frecuencia, a menudo se usa en circuitos de alto voltaje y circuitos que requieren resistencia a la humedad.

Es posible formar orificios pasantes que no son adecuados para el fenol de papel. Este es un grado intermedio entre los sustratos de fenol de papel y los sustratos de vidrio/epoxi.

Los sustratos a base de papel están actualmente en declive. Los costos del molde son más baratos que los sustratos de vidrio.

Sustrato compuesto de vidrio (CEM-3)

El material base es una mezcla de tela de fibra de vidrio y tela no tejida de fibra de vidrio, y está impregnado con resina epoxi.

Tiene una excelente resistencia al seguimiento y es más económico que el epoxi de vidrio (FR-4), por lo que se utiliza en una amplia gama de tableros de dos caras, incluidos electrodomésticos y equipos industriales que no se pueden manipular con tableros de una cara.

Tablero epoxi vidrio (FR-4)

La resina epoxi se impregna en un tejido de fibra de vidrio.

Aunque el precio es más caro que el de los sustratos compuestos de vidrio (CEM-3), también están disponibles materiales con varios espesores de lámina de cobre y son muy versátiles, y se utilizan para sustratos multicapa y sustratos de doble cara.

Sustrato de teflón

El teflón no es inflamable y exhibe un aislamiento extremadamente alto y una constante dieléctrica baja, por lo que se usa principalmente en circuitos que requieren características de alta frecuencia.

Debido al alto precio y al uso de productos químicos especiales para el revestimiento de agujeros pasantes, el área de aplicación no es muy amplia.

Sustrato cerámico

Los sustratos cerámicos utilizan cerámica como material base. Se fabrica mezclando alúmina o vidrio con cerámica y cocción.

Tiene muchas propiedades excelentes, como poco cambio dimensional, aislamiento, propiedades de alta frecuencia y conductividad térmica, pero es frágil y muy costoso.

Sustrato flexible

Sus mayores características son su delgadez y flexibilidad. La poliimida, el poliéster, etc. se utilizan como base y se utilizan principalmente para circuitos tridimensionales y piezas móviles como impresoras.

Sustrato de base metálica

Los sustratos típicos a base de metal utilizan aluminio o cobre como material base.

Aunque es más caro que CEM-3 y FR-4, es más económico que los sustratos cerámicos y tiene una excelente conductividad térmica.

 FR-4

En la superficie de la placa de circuito impreso, hay zonas y almohadillas expuestas, que no están recubiertas con resist, donde se sueldan los componentes electrónicos.

Las tierras y las almohadillas están hechas de cobre, por lo que se oxidarán y oxidarán si no se tratan. Debido a la presencia de óxido, hay casos en los que la soldadura no se pega bien al montar las piezas, resultando en defectos.

Para evitar la oxidación del cobre, es necesario aplicar un recubrimiento (recubrimiento, enchapado) que es difícil de oxidar la superficie del cobre y recubrir con productos químicos con el fin de prevenir la oxidación, y estos se denominan tratamientos superficiales.

Existen varios tipos de métodos de tratamiento de superficies, como el tratamiento previo al fundente (tratamiento Tough Ace), el nivelador de soldadura eutéctica, el nivelador de soldadura sin plomo, el enchapado en oro sin electricidad y el enchapado en oro electrolítico.

También es necesario seleccionar un tratamiento de superficie apropiado de acuerdo con las condiciones de montaje del componente y las especificaciones del producto (cumplimiento de RoHs, etc.), por lo que si no está claro cuál es compatible, es necesario verificarlo.

Tratamiento de preflujo soluble en agua

El preflujo es el método de tratamiento de superficies más utilizado en la fabricación de placas de circuito impreso.

A menudo se elige debido a su bajo costo y excelente confiabilidad de conexión con soldadura durante el montaje.

Sin embargo, el período de almacenamiento recomendado después de aplicar el preflujo solo está garantizado durante unos 3 meses, por lo que no es adecuado para el almacenamiento a largo plazo. El tratamiento previo al fundente mantiene el costo bajo, pero el período de almacenamiento es breve.

Nivelador de soldadura eutéctica

Un nivelador de soldadura eutéctica es un método de tratamiento de superficie en el que una placa de circuito impreso se sumerge en soldadura derretida en un dispositivo llamado HAL, y la soldadura se aplica al cobre de la tierra y la almohadilla. El exceso de soldadura se elimina con aire caliente de un dispositivo llamado cuchilla de aire. 

La soldadura se compone de una aleación de 63 % Sn (estaño) y 37 % Pb (plomo). En los últimos años, el uso de niveladores de soldadura sin plomo ha aumentado debido a la preocupación de que el componente de plomo de la soldadura pueda afectar al cuerpo humano. Estoy aquí.

El nivelador de soldadura eutéctica tiene una excelente humectabilidad de la soldadura, aunque existe la preocupación de que pueda ser dañino para el cuerpo humano.

Nivelador de soldadura sin plomo

La soldadura sin plomo también se denomina soldadura sin plomo o soldadura sin Pb.

La soldadura sin plomo es una aleación compuesta por un contenido de plomo de 1000 ppm (0.1 % en peso), lo que la convierte en un nivelador de soldadura compatible con RoHS.

Debido a que tiene un punto de fusión más alto que la soldadura eutéctica y es inferior a la humectabilidad de la soldadura, solía causar problemas durante el montaje, pero en los últimos años parece haber mejorado considerablemente.

*Debido a que no se usa plomo, hay poco impacto en el cuerpo humano, pero las características del nivelador de soldadura sin plomo son que tiene poca humectabilidad y dificulta el control de la temperatura del soldador. Admitimos tanto el nivelador de soldadura eutéctico como el tratamiento con nivelador de soldadura sin plomo.

Niquelado

Es muy brillante y resistente a la oxidación, y se utiliza con fines decorativos y anticorrosivos.

La dureza (HV) es alta y la dureza Ni (450-550HV) es mayor que la dureza Ag (90-110HV). Por esta razón, se utiliza para terminales de conectores o contactos de interruptores (deslizadores). El niquelado también se utiliza para suprimir la corrosión galvánica.

La corrosión galvánica es un fenómeno en el que los metales con alta tendencia a la ionización y los metales con baja tendencia a la ionización se corroen cuando entran en contacto entre sí.

Cuando ocurre una diferencia de potencial entre metales diferentes, se convierte en una batería local, ionizando el metal y causando corrosión.

Para suprimir esta corrosión galvánica, se aplica niquelado para evitar la corrosión galvánica.

Chapado en oro electrolítico

El baño de oro electrolítico y el baño de oro electrolítico tienen nombres y acabados similares, pero sus usos y costos son completamente diferentes.

El baño de oro electrolítico es un tratamiento de aleación de Ni y Au. Básicamente, la capa de recubrimiento de níquel es de 3.0 μm y la capa de recubrimiento de oro es de 0.03 μm, y la mayoría de los componentes son de níquel.

Tiene una excelente humectabilidad de la soldadura y una alta lisura de la superficie, lo que lo hace adecuado para el montaje de piezas pequeñas.

Chapado en oro electrolítico

El chapado en oro electrolítico tiene un grosor de 0.3 μm, que es más grueso que el chapado en oro sin electricidad. El costo también será mayor.

Es adecuado para lugares donde se insertará y extraerá muchas veces. No es adecuado para el montaje de componentes porque tiene poca humectabilidad de soldadura.

enlace no electrolítico

Principalmente para aplicaciones COB, especialmente chapado en oro para almohadillas de unión de cables.

Debido a la miniaturización y la alta densidad, se hizo difícil organizar los cables conductores, por lo que se puso en práctica.

Se aplica un baño de oro suave a la base de níquel.

Enlace electrolítico

Esto se refiere al tratamiento de chapado en oro de las almohadillas de unión de alambre. La corriente principal actual es la unión sin electricidad. Subcontratamos tanto el enchapado en oro electrolítico como el enchapado en oro electrolítico. El revestimiento de soldadura es compatible solo con el método de revestimiento de soldadura electrolítica.

En el pasado, fue ampliamente adoptada en oposición a la Ley del Registro de Oro, y muchas fueron desplegadas en los sin tierra.

En los últimos años, debido a problemas ambientales, ha habido un cambio a un método diferente que no utiliza placas de soldadura.

¿Por qué Victory PCB?

placa de circuito impreso de la victoria ofrece PCB FR4 confiable y resistente al calor, por lo que puede estar seguro de encontrar uno que satisfaga sus necesidades. También ofrecen precios competitivos, por lo que puede ahorrar dinero en sus PCB.

Al seleccionar un fabricante de PCB FR4 en China, es esencial considerar los siguientes factores decisivos:

· Precio

· Calidad

· Tiempo de respuesta

· Servicio al Cliente

Al considerar estos factores, puede estar seguro de elegir el mejor fabricante de PCB FR4 para sus necesidades.

Sobre el Autor

Soy el supervisor de ingeniería y ventas que trabaja en Victorypcb desde 2015. Durante los últimos años, he sido responsable de todas las exposiciones en el extranjero como EE. UU. (IPC Apex Expo), Europa (Munich Electronica) y Japón (Nepcon), etc. Nuestra fábrica fundada en 2005, ahora tenemos 1521 clientes en todo el mundo y ocupamos muy buena reputación entre ellos.

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