4 kroki do wyprodukowania idealnej aluminiowej płytki PCB

Aby wyprodukować idealną aluminiową płytkę PCB, należy wykonać kilka kroków. Pierwszym krokiem jest podjęcie decyzji o stosie i liczbie warstw PCB. Następnie należy wybrać materiały, które będą używane w różnych częściach PCB. Następnie należy zdecydować, czy aluminium ma zostać umieszczone w warstwie rdzenia, czy też połączone z otaczającymi warstwami dielektrycznymi za pomocą membrany separującej. Inną opcją jest płyta montowana z tyłu lub nawet wycięcia.

Procesy wykorzystywane do produkcji doskonałych aluminiowych płytek drukowanych

Aluminiowa płytka PCB jest powszechnie stosowanym materiałem w wielu aplikacjach. Do największych użytkowników należą firmy energetyczne, konwertery LED i firmy zajmujące się częstotliwościami radiowymi. Większość aluminiowych płytek PCB jest wykonana jako pojedyncza warstwa. Wynika to z faktu, że pojedyncza warstwa aluminium stanowi znaczną część struktury termicznej płytki. W procesie produkcyjnym otwory są wiercone w aluminiowej warstwie bazowej i wypełniane materiałem dielektrycznym.

Właściwości aluminiowej płytki PCB sprawiają, że jest to doskonały materiał na sprzęt elektroniczny. Charakteryzuje się wysoką przewodnością i niskim współczynnikiem rozszerzalności. Właściwości te sprawiają, że idealnie nadaje się do zastosowań wymagających dużej mocy. Aluminiowe płytki PCB nadają się również do stosowania w obwodach wysokotemperaturowych.

Aby wyprodukować aluminiową płytkę PCB, należy przygotować projekt płytki. Po zakończeniu projektowania, producent rozpocznie proces produkcji. Aluminiowy rdzeń jest następnie pokrywany warstwą separatora, a laminaty PCB są następnie łączone z aluminiową płytą nośną. Na tym etapie wiercone są otwory przelotowe, aby stworzyć wystarczająco dużą przestrzeń do montażu komponentów. Te otwory przelotowe są następnie pokrywane lutowiem i wykańczane maską lutowniczą.

Użyte materiały

Aluminium jest metalem o doskonałej odporności na ciepło i jest wykorzystywane do produkcji płytek drukowanych. Przewodność cieplna mierzy, ile ciepła może zostać przeniesione przez jednostkę powierzchni na kilowatogodzinę (kW/m.h.). Im wyższa przewodność cieplna materiału, tym lepiej nadaje się on do izolacji termicznej i rozpraszania ciepła. Aluminiowe płytki PCB są idealne do zastosowań, w których wymagane jest wysokie rozpraszanie ciepła.

Producenci aluminiowych płytek PCB stosują różne metody tworzenia tego typu płytek drukowanych. Mogą nawiercić płytkę i umieścić w niej kilka małych otworów. Otwory te służą do montażu elementów obwodu, takich jak przełączniki i mikroukłady. Muszą one być podłączone do PCB, aby działać prawidłowo. Aluminiowa płytka jest również pokryta materiałami izolacyjnymi, dzięki czemu nie przewodzi prądu.

Aluminiowe płytki PCB są najbardziej powszechnym typem. Posiadają one aluminiowy rdzeń otoczony miedzianą folią. Materiał ten doskonale rozprasza ciepło i sprawdza się w zastosowaniach wymagających większej mocy. Aluminiowe płytki PCB zostały po raz pierwszy opracowane w latach 70. i są obecnie wykorzystywane w systemach zasilania, oświetleniu LED i systemach motoryzacyjnych. Oprócz odporności na ciepło, aluminiowe płytki PCB nadają się również do recyklingu.

Drukowanie maski lutowniczej

O rodzaju maski lutowniczej decyduje kilka czynników, w tym rozmiar i układ płytki, rodzaj komponentów i przewodów oraz zamierzone zastosowanie końcowe. Ponadto regulowane branże będą miały określone wymagania. Obecnie najpopularniejszym typem są płynne maski lutownicze z obrazem fotograficznym, które są bardzo niezawodne. Są one również znane z minimalizowania odblasków PCB.

Podczas korzystania z masek lutowniczych, obszar odciążenia między pastą lutowniczą a płytką drukowaną musi być precyzyjnie ustawiony, aby lut mógł prawidłowo przylegać. Jeśli maska lutownicza nie pokrywa całej powierzchni płytki drukowanej, może to spowodować zwarcie. Ponadto maski lutownicze mogą zawierać punkty testowe i przelotki.

Maski lutownicze służą do identyfikacji otworów na płytce, a następnie można do nich przylutować piny komponentów. W niektórych przypadkach maski lutownicze są drukowane na płytce przy użyciu żywicy epoksydowej lub folii. Pasta lutownicza jest nakładana na płytkę za pomocą tych otworów w celu zapewnienia bezpiecznego połączenia elektrycznego między komponentami. Maska górna jest używana dla górnej strony płytki, podczas gdy maska dolna jest używana dla dolnej strony płytki.

Test wysokociśnieniowy

Podczas produkcji aluminiowej płytki PCB konieczne jest upewnienie się, że warstwa izolacyjna jest wolna od jakichkolwiek pęknięć lub zarysowań. Ponadto pozycja kontrolna i tolerancja konturu muszą być zgodne z wymaganiami projektu. Ważne jest również wyeliminowanie wszelkich okruchów metalu, które mogą wpływać na pojemność elektryczną płytki. Aby spełnić te wymagania, należy przeprowadzić test wysokociśnieniowy. Do płytek przykładane jest ciśnienie o wartości ****KV DC, a prąd upływu ustawiany jest na **mA/PCS. Podczas testów testerzy muszą nosić izolowane rękawice i buty, aby chronić się przed środowiskiem wysokiego ciśnienia. Ponadto folia OSP musi znajdować się w określonym zakresie.

Przeprowadzanie zautomatyzowanych testów ma kluczowe znaczenie dla procesu produkcyjnego. Metoda ta jest dokładniejsza i szybsza niż ręczna kontrola, a także pozwala zidentyfikować trendy, które mogą prowadzić do usprawnienia procesu. Płytki PCB, które przejdą ten test, są przenoszone na końcowe etapy produkcji PCB.