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Das Leitfaden für Hochtemperatur-PCB-Designspezifikationen ist ein umfassender Leitfaden, der regelt und leitet PCB-Design in Umgebungen mit hohen Temperaturen, mit dem Ziel, die Stabilität und Zuverlässigkeit von Leiterplatten in Umgebungen mit hohen Temperaturen sicherzustellen.

Über uns

Mit der rasanten Entwicklung der elektronischen Technologie werden elektronische Geräte zunehmend in Umgebungen mit hohen Temperaturen eingesetzt. Um den normalen Betrieb und die Zuverlässigkeit elektronischer Geräte in Hochtemperaturumgebungen sicherzustellen, sind spezielle Hochtemperatur-PCB-Designspezifikationen erforderlich. Ziel dieses Leitfadens ist es, Designern einen vollständigen Satz von Hochtemperatur-PCB-Designspezifikationen zur Verfügung zu stellen, um die Stabilität und Zuverlässigkeit von PCBs in Hochtemperaturumgebungen sicherzustellen.

Materialauswahl für Hochtemperatur-Leiterplatten

1. Substratmaterial: Das Substratmaterial von Hochtemperatur-Leiterplatten sollte eine ausgezeichnete Hochtemperaturbeständigkeit, gute mechanische Festigkeit und elektrische Eigenschaften aufweisen. Zu den häufig verwendeten Hochtemperatur-Substratmaterialien gehören Keramiksubstrate, Metallsubstrate usw. Unter diesen weisen Keramiksubstrate eine ausgezeichnete Hochtemperaturbeständigkeit auf, aber die Kosten sind hoch; Metallsubstrate weisen eine bessere Wärmeableitungsleistung und mechanische Festigkeit auf.
2. Isoliermaterial: Das Isoliermaterial von Hochtemperatur-Leiterplatten sollte eine ausgezeichnete Hochtemperaturbeständigkeit, gute Isolierleistung und mechanische Festigkeit aufweisen. Zu den häufig verwendeten Hochtemperatur-Isoliermaterialien gehören Polyimid (PI), Polytetrafluorethylen (PTFE) usw.
3. Leitermaterial: Das Leitermaterial von Hochtemperatur-Leiterplatten sollte eine ausgezeichnete Hochtemperaturbeständigkeit, gute Leitfähigkeit und Lötbarkeit aufweisen. Zu den häufig verwendeten Hochtemperaturleitermaterialien gehören Gold, Silber, Kupfer usw. Unter diesen weist Gold eine ausgezeichnete Hochtemperaturbeständigkeit und elektrische Leitfähigkeit auf, aber die Kosten sind hoch; Kupfer ist kostengünstiger und weist eine gute elektrische Leitfähigkeit auf.

Designprinzipien für Hochtemperatur-PCBs

1. Thermisches Design: Beim PCB-Design sollten Faktoren wie Wärmequellenverteilung, Wärmeableitungsmethoden und Luftstrom berücksichtigt werden, um die PCB-Temperatur zu senken. Zu den spezifischen Maßnahmen gehören die rationelle Anordnung der Komponenten, die Vergrößerung der Wärmeableitungslöcher und die Einführung der Heatpipe-Technologie.
2. Layout-Design: Beim Hochtemperatur-PCB-Layout-Design sollte das Prinzip des „Wärmegleichgewichts“ befolgt werden und Komponenten mit hoher Wärmeentwicklung sollten gleichmäßig auf der Leiterplatte verteilt werden, um eine Konzentration von Wärmequellen zu vermeiden. Gleichzeitig sollte der thermische Kopplungseffekt zwischen Komponenten berücksichtigt werden, um thermische Interferenzen zu minimieren.
3. Verdrahtungsdesign: Beim Design von Hochtemperatur-Leiterplattenverkabelungen sollte das Prinzip „kurz, gerade und breit“ befolgt werden, um die Drahtlänge zu verkürzen, Biegungen zu reduzieren und die Drahtbreite so weit wie möglich zu vergrößern, um den Drahtwiderstand und den Temperaturgradienten zu verringern. Darüber hinaus sollten sich kreuzende Drähte und eine zu dichte Verkabelung vermieden werden, um elektromagnetische Störungen und Probleme bei der Wärmeableitung zu reduzieren.
4. Erdungsdesign: Beim Hochtemperatur-Leiterplatten-Erdungsdesign sollte das Prinzip der „Einzelpunkterdung“ befolgt werden, um den minimalen Erdungswiderstand sicherzustellen. Gleichzeitig sollte eine mehrschichtige Erdungsstruktur eingesetzt werden, um den Erdungseffekt und die Wärmeableitungsleistung zu verbessern.
5. Schutzdesign: Beim Schutzdesign von Hochtemperatur-Leiterplatten sollte auf feuchtigkeitsbeständige, staubdichte, korrosionsbeständige und andere Maßnahmen geachtet werden. Zu den konkreten Maßnahmen zählen die Versiegelung von Bauwerken und die Anbringung von Schutzanstrichen.

Herstellung von Hochtemperatur-Leiterplatten Prozessdefinierung

1. Plattenvorbereitung: Wählen Sie entsprechend den Designanforderungen das geeignete Substratmaterial und die entsprechende Dicke aus und führen Sie die erforderliche Vorbehandlung durch (z. B. Reinigen, Trocknen usw.).
2. Musterübertragung: Übertragen Sie das entworfene Schaltkreismuster durch Fotolithografie oder Laserdruck auf das Substrat. Dabei sollte auf die Kontrolle der Grafikgenauigkeit und -auflösung geachtet werden.
3. Ätzen und Filmentfernung: Entfernen Sie unnötige Kupferschichten oder Deckschichten, um das erforderliche Schaltkreismuster zu bilden. Bei diesem Vorgang sollte auf die Kontrolle der Ätzgeschwindigkeit und -tiefe sowie auf die Prüfung der Oberflächenqualität nach der Filmentfernung geachtet werden.
4. Herstellung von Lötmasken: Auftragen von Lötstopplack auf das Schaltkreismuster, um den Schaltkreis vor der äußeren Umgebung zu schützen. Dabei ist auf die Gleichmäßigkeit und Haftungskontrolle des Lötstopplacks zu achten.
5. Oberflächenbehandlung: Die freiliegende Kupferoberfläche wird einer Oberflächenbehandlung (z. B. Vergoldung, Versilberung usw.) unterzogen, um deren Leitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit zu verbessern. Dabei ist auf die Kontrolle der Schichtdicke und Gleichmäßigkeit sowie die Prüfung der Oberflächenqualität zu achten.
6. Schweißen und Montage: Löten Sie die Komponenten auf die Leiterplatte und führen Sie die erforderlichen Montagearbeiten durch. Dabei ist auf die Schweißqualität und Einbaugenauigkeit der Bauteile sowie die Stabilitätsprüfung der Gesamtkonstruktion zu achten.
7. Prüfung und Abnahme: Testen und akzeptieren Sie die geschweißte Leiterplatte, um sicherzustellen, dass sie den Designanforderungen und Leistungsindikatoren entspricht. Dabei sollte auf die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Testmethode sowie die Angemessenheit der Akzeptanzkriterien geachtet werden.

Zusammenfassung und Vorschläge

1. Bei der Auswahl von Hochtemperatur-Leiterplattenmaterialien sollten Faktoren wie Hochtemperaturbeständigkeit, mechanische Festigkeit, elektrische Eigenschaften und Kosten umfassend berücksichtigt werden, um den am besten geeigneten Materialtyp und die am besten geeigneten Spezifikationen auszuwählen.
2. Beim Entwurf von Hochtemperatur-Leiterplatten sollten Prinzipien wie thermisches Design, Layout-Design, Verdrahtungsdesign, Erdungsdesign und Schutzdesign befolgt werden, um die Stabilität und Zuverlässigkeit der Leiterplatte in Hochtemperaturumgebungen sicherzustellen.
3. Im Hochtemperatur-PCB-Herstellungsprozess sollte auf die Qualitätskontrolle und die technischen Anforderungen der Platinenvorbereitung, Musterübertragung, Ätzen und Filmentfernung, Lötmaskenherstellung, Oberflächenbehandlung, Schweißen und Montage sowie Prüfung und Abnahme geachtet werden.
4. Um die Wärmeableitungsleistung und Lebensdauer von Hochtemperatur-Leiterplatten zu verbessern, können einige zusätzliche Maßnahmen ergriffen werden, wie z. B. das Hinzufügen zusätzlicher Wärmeableitungsstrukturen wie Wärmeableitungslöcher oder Kühlkörper; Verwendung von Materialien mit hoher Wärmeleitfähigkeit und Optimierung der Wärmeleitungspfade.
5. In praktischen Anwendungen wird empfohlen, detaillierte Hochtemperatur-PCB-Designspezifikationen und Implementierungspläne auf der Grundlage spezifischer Anforderungen und Bedingungen zu formulieren und ausreichende experimentelle Verifizierungs- und Bewertungsarbeiten durchzuführen, um die Machbarkeit und Wirksamkeit der Designlösung sicherzustellen.

Hochtemperatur-PCB-Designfabrik

Shenzhen Fumax Technology Co., Ltd ist ein Hochtemperaturunternehmen PCB-Designfabrik in China, mit Schwerpunkt auf Leiterplattenbestückung und Designanpassungsentwicklung, Komponentenbeschaffung, Softwareprogrammierung, SMT-Patching, DIP-Schweißen, Montageprüfung und Lackierung usw. Alles aus einer Hand.