Starre Leiterplatte
Wir erleben täglich die Wunder der Technik, von Flugzeugen bis hin zu Telekommunikationsgeräten. All diese erstaunlichen Dinge sind nur dank der Herstellung von starren Leiterplatten möglich. Wenn Sie jemals einen Laptop benutzen und sich fragen, wie er funktioniert, sollten Sie wissen, dass seine wichtigen Module auf starren Leiterplatten basieren. Das elektronische Armaturenbrett in Ihrem Auto und das schicke Smartphone, das Sie benutzen, sind alle auf starren Leiterplatten aufgebaut. Angesichts dieser vielen Anwendungen ist es anzunehmen, dass die Herstellung einer starren Leiterplatte sehr schwierig ist. Wenn Sie sich tiefer in diesen Artikel vertiefen, erfahren Sie genau, wie man eine starre Leiterplatte herstellt.
Wenn es um die Herstellung von Leiterplatten geht, ist MOKO Technology weltweit führend und Vorreiter. Unsere Leiterplatten sind von höchster Qualität und sehr langlebig. Unser PCB-Angebot umfasst daher starre Leiterplatten, mehrschichtige Flex-Leiterplatten und starr-flexible Leiterplatten. Wir verfügen über ein sehr fortschrittliches technologisches Setup, das es uns ermöglicht, die Kundenzufriedenheit sicherzustellen. Darüber hinaus verfügen wir über engagierte Forschungs- und Entwicklungsmitarbeiter und unser Kundensupport ist jederzeit verfügbar. Wenn Sie sich also für eine Zusammenarbeit mit uns entscheiden, haben Sie Zugriff auf unsere wertvollen Ressourcen. So können Sie elektronische Produkte mit minimalen Kosten herstellen und viel wertvolle Zeit sparen.
Als Lieferant starrer Leiterplatten können wir Ihnen bei Folgendem helfen:
1) Projektbewertung
Unsere erfahrenen Ingenieure prüfen und analysieren Ihre Anforderungen umfassend. Anschließend unterstützen wir Sie bei der Komponentenauswahl, der Kostensenkung und der Erstellung von Machbarkeitsberichten.
2) Entwicklung der Hardware
Wir verfügen über langjährige Erfahrung in der Entwicklung komplexer Hardware. Daher entwickelt unser Team mit größter Sorgfalt die von Ihnen benötigte Hardware und Firmware.
3) Industriedesign
Unser Team erarbeitet einen pragmatischen Entwurf für Ihre Produktarchitektur. Dafür nutzen wir unsere überlegene CAD-Technologie.
4) Testen
Bei starren Leiterplatten sind relevante Tests empirisch. Daher bieten wir für alle unsere Produkte interne Test- und Inspektionsdienste an.
5) Zertifizierung
Wir erfüllen internationale Standards und verfügen über die entsprechenden Industriezertifizierungen. So können wir Ihnen je nach Bedarf problemlos RoHS-, CE- und FCC-Zertifizierungen anbieten.
1) Materialvorbereitung
Wir beginnen mit den blanken Platinen. Anschließend reinigen wir sie mit Chemikalien. Anschließend bringen wir fotoresistive Folien darauf an. So wollen wir sicherstellen, dass die Platinen keinerlei Schäden erleiden.
2) Freilegung des Schaltungsmusters
Anschließend legen wir die entsprechenden Schaltungsmuster auf die Platine. Dazu bestrahlen wir die Platine mit UV-Strahlen. So stellen wir sicher, dass die Schaltungsbilder auf die Platine übertragen werden.
3) Ätzen
Anschließend führen wir das Ätzen durch, um sicherzustellen, dass die Schaltungsmuster dauerhaft auf der Leiterplatte bleiben. Zu diesem Zweck verwenden wir automatische Handhabungsmaschinen und spezielle chemische Ätzgeräte.
4) Bohren
Dann beginnen wir mit dem Bohren von Löchern über den Schaltungsmustern. Wir müssen sicherstellen, dass die Löcher gemäß den Standardspezifikationen eine bestimmte Größe haben.
5) Verkupferung
Anschließend leiten wir den Prozess der Verkupferung ein. Dabei tragen wir Kupfer auf die Platine auf. Dadurch können wir elektrische Verbindungen in mehreren Schichten herstellen.
6) Deckschichtauftrag
Anschließend bringen wir ein Coverlay-Laminat über der Leiterplatte an. Dadurch schützen wir die Leiterplatte und verbessern ihre Leistung. Dieser Vorgang kann sowohl manuell als auch automatisch durchgeführt werden.
7) Versteifungsanwendung
Versteifungen dienen als Stützelemente und verhindern Verformungen und Lockerungen. Für die erfolgreiche Anwendung von Versteifungen ist daher Hitze oder Druck erforderlich.
8) Montage
Der letzte Schritt umfasst die Montage der Leiterplatte. Daher verwenden wir häufig die PTH-Technologie (Plated Through Hole) für die Montage starrer Leiterplatten. Dabei wird Blei durch die gebohrten Löcher geführt. Anschließend wird das Blei an die Pads auf der gegenüberliegenden Seite der Leiterplatte gelötet.
Vorteile
- Diese sind kompakt und leicht. Daher ist es viel einfacher, sie zu verpacken.
- Sie sind zuverlässiger und langlebiger bei High-End-Anwendungen.
- Diese weisen eine überragende thermische Stabilität auf. Daher sind diese Platinen für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt sowie im Nuklearbereich besser geeignet.
- Sie weisen eine gute Beständigkeit gegen Chemikalien, Strahlung und aggressive Öle auf. Daher können wir sie problemlos in rauen Umgebungen einsetzen.
- Wir können sie so gestalten, dass sie von beiden Seiten montiert werden können.
- Dabei stehen ihnen vielfältige Möglichkeiten bei der Materialauswahl zur Verfügung, sodass die Erfüllung der Kundenwünsche sehr einfach ist.
- Wir können ihre Eigenschaften verbessern, um Vibrationen, Belastungen und Stößen standzuhalten. Daher sind sie ideal für industrielle Anwendungen.
Nachteile
- Der Herstellungsprozess ist sehr komplex. Kleine Unternehmen stehen daher oft vor erheblichen Problemen.
- Die Herstellung erfordert eine komplexe Anlage und erfordert daher erhebliches Kapital.
- Wir benötigen qualifizierte und erfahrene Mitarbeiter für die Materialhandhabung.
- Bei starrer Leiterplattendicke kommt es häufig zu Sprödigkeit, was unter bestimmten Bedingungen zu Systemausfällen führen kann.
Reparatur und Reflow sind äußerst schwierig und in den meisten Fällen nicht praktikabel.
Beide haben ihre Vor- und Nachteile und beide verfügen über einzigartige Eigenschaften. Daher eignen sie sich für unterschiedliche Anwendungen. Ihre Relevanz und ihr Einsatz hängen jedoch von Ihren individuellen Bedürfnissen und Anforderungen ab. Daher können wir Ihnen nur eine allgemeine Richtlinie als Orientierung geben. Für High-End-Anwendungen unter extremen Bedingungen sollten Sie starre Leiterplatten verwenden. Für Anwendungen mittlerer Preisklasse unter milden Bedingungen sollten Sie sich jedoch für flexible Leiterplatten entscheiden.
1) Industrielle Automatisierung und Elektronik
Wir können eine starre Platine für anspruchsvolle Industrieanwendungen verwenden. So können wir mit einer mehrschichtigen Leiterplatte vergrabene Verbindungen herstellen und eine kontrollierte Impedanz gewährleisten. Darüber hinaus können wir sie in Anwendungen mit hohen Frequenzen, hohen Leistungen und hohen Spannungen einsetzen. Einige prominente Beispiele sind die Automatisierung von Roboterarmen, Förderbändern, Druckreglern, Gastankmonitoren und Temperaturreglern.
2) Medizinische Anwendungen
Wir können sie auch in einer Vielzahl medizinischer Anwendungen einsetzen. Allerdings sind sie in diesem Bereich nur eingeschränkt einsetzbar, da wir sie ausschließlich in Großgeräten verwenden. Bekannte Beispiele hierfür sind EMG-Geräte (Elektromyographie), Tomographiegeräte und MRT-Systeme.
3) Luft- und Raumfahrtanwendungen
Die Luft- und Raumfahrtbranche ist für ihre extremen Umgebungsbedingungen bekannt. Zu den größten Herausforderungen zählen hohe Temperaturen, Reibung und hoher Druck. Starre Leiterplatten sind daher besonders vorteilhaft, da sie mit hochwertigen Substraten und Laminaten gefertigt werden können. Beispiele hierfür sind Cockpit-Ausrüstung, Temperatursensoren, Steuerungen, Routing-Ausrüstung, Armaturenbrett-Instrumentierung, Blackbox-Ausrüstung usw.
4) Automobilanwendungen
Starre Leiterplatten werden in Automobilen häufig eingesetzt. Fahrzeuge sind extremen Bedingungen ausgesetzt. Daher setzen wir tendenziell auf starre Leiterplatten, da diese laminiert sind. Diese Laminierung schützt sie vor der hohen Motorwärme. Darüber hinaus können starre Leiterplatten auch im Armaturenbrett und als AC/DC-Wandler eingesetzt werden. Sie eignen sich auch hervorragend als Getriebe, Anschlusskästen, elektronische Recheneinheiten und Stromverteiler.
Substratschicht
- Zur Herstellung der Trägerschicht verwenden wir überwiegend Fiberglas.
- Wir verwenden jedoch auch häufig FR4 zur Herstellung des Substrats. Dies verleiht der Leiterplatte Steifigkeit und Festigkeit.
- Darüber hinaus verwenden wir auch Epoxidharze und Phenole als Substrate. Diese sind zwar wirtschaftlicher, aber schlechter als FR4 und haben einen unangenehmen Geruch.
- Phenole zersetzen sich selbst bei niedrigen Temperaturen. Wenn Sie das Lot also zu lange platzieren, kann es zur Delamination kommen.
Kupferschicht
- Wir legen eine Kupferfolie auf das Basismaterial. Diese dient als Laminierung auf der Platine. Daher benötigen wir Klebstoffe und zusätzliche Hitze, um sie aufzubringen.
- Normalerweise sind beide Seiten einer Leiterplatte mit Kupfer laminiert. Bei günstigen Produkten kann es jedoch vorkommen, dass wir uns mit nur einer Laminierungsschicht zufrieden geben.
- Die Dicke der Kupferlaminierung variiert je nach Anforderung und Bedarf für jede Platte.
Lötmaskenschicht
- Wir legen eine Lötmaske über die Kupferkaschierung.
- Wir fügen diese Schicht hinzu, um eine bessere Isolierung zu gewährleisten. So können wir einen besseren Schutz vor Schäden jeglicher Art bieten.
Siebdruckschicht
- In den meisten Fällen bringen wir auf der Lötmaske auch eine Siebdruckschicht an.
- Wir tun dies, damit wir beliebige Symbole oder Zeichen auf die Leiterplatte übertragen können. Dies hilft den Benutzern, die Platine besser zu verstehen.
Für Siebdrucke verwenden wir überwiegend die Farbe Weiß. Andere Farben wie Rot, Gelb, Schwarz und Grau sind jedoch ebenfalls erhältlich.
Bei der Herstellung starrer Leiterplatten ist es besonders wichtig, dass die Wärmekoeffizienten der Substrate und Laminate übereinstimmen. Darüber hinaus sind folgende Spezifikationen wichtig:
| Schicht | 1-50 Schicht |
| Werkstoff | FR-4, CEM-1, Hight TG, FR4 halogenfrei, FR-1, FR-2, Aluminium |
| Brettdicke | 0.2-7 mm |
| Max. fertige Brettseite | 500 * 500 mm |
| Min. Bohrlochgröße | 0.25mm |
| Min. Linienbreite | 0.075 mm (3 mil) |
| Min. Zeilenabstand | 0.075 mm (3 mil) |
| Oberflächenbeschaffenheit/-behandlung | HALS/HALS bleifrei, Chemisches Zinn, Chemisches Gold, Chemisch Gold, Chemisch Silber/Gold, Osp, Vergoldung |
| Kupferdicke | 0.5-4.0 oz |
| Lötmaskenfarbe | grün/schwarz/weiß/rot/blau/gelb |
| Lochtoleranz | PTH: ±0.076, NTPH: ±0.05 |
