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A Guia de especificações de design de PCB de alta temperatura é um conjunto abrangente de diretrizes que regulamenta e orienta Design PCB em ambientes de alta temperatura, visando garantir a estabilidade e confiabilidade dos PCBs em ambientes de alta temperatura.

Visão geral

Com o rápido desenvolvimento da tecnologia eletrônica, os equipamentos eletrônicos são cada vez mais utilizados em ambientes de alta temperatura. Para garantir a operação normal e a confiabilidade dos equipamentos eletrônicos em ambientes de alta temperatura, são necessárias especificações especiais de projeto de PCB de alta temperatura. Este guia tem como objetivo fornecer aos projetistas um conjunto completo de especificações de projeto de PCBs de alta temperatura para garantir a estabilidade e confiabilidade dos PCBs em ambientes de alta temperatura.

Seleção de material PCB de alta temperatura

1. Material do substrato: O material do substrato do PCB de alta temperatura deve ter excelente resistência a altas temperaturas, boa resistência mecânica e propriedades elétricas. Os materiais de substrato de alta temperatura comumente usados ​​incluem substratos cerâmicos, substratos metálicos, etc. Entre eles, os substratos cerâmicos têm excelente resistência a altas temperaturas, mas o custo é alto; substratos metálicos têm melhor desempenho de dissipação de calor e resistência mecânica.
2. Material isolante: O material isolante do PCB de alta temperatura deve ter excelente resistência a altas temperaturas, bom desempenho de isolamento e resistência mecânica. Os materiais de isolamento de alta temperatura comumente usados ​​incluem poliimida (PI), politetrafluoroetileno (PTFE), etc.
3. Material condutor: O material condutor do PCB de alta temperatura deve ter excelente resistência a altas temperaturas, boa condutividade e soldabilidade. Os materiais condutores de alta temperatura comumente usados ​​​​incluem ouro, prata, cobre, etc. Entre eles, o ouro tem excelente resistência a altas temperaturas e condutividade elétrica, mas o custo é alto; o cobre tem menor custo e boa condutividade elétrica.

Princípios de design de PCB de alta temperatura

1. Projeto térmico: No projeto de PCB, fatores como distribuição da fonte de calor, métodos de dissipação de calor e fluxo de ar devem ser considerados para reduzir a temperatura do PCB. Medidas específicas incluem a organização racional dos componentes, o aumento dos orifícios de dissipação de calor e a adoção da tecnologia de tubos de calor.
2. Projeto de layout: No projeto de layout de PCB de alta temperatura, o princípio do “equilíbrio térmico” deve ser seguido, e os componentes com alta geração de calor devem ser distribuídos uniformemente na PCB para evitar a concentração de fontes de calor. Ao mesmo tempo, o efeito de acoplamento térmico entre os componentes deve ser considerado para minimizar a interferência térmica.
3. Projeto de fiação: No projeto de fiação de PCB de alta temperatura, o princípio “curto, reto e largo” deve ser seguido para encurtar o comprimento do fio, reduzir a flexão e aumentar a largura do fio tanto quanto possível para reduzir a resistência do fio e o gradiente de temperatura. Além disso, fios cruzados e fiação excessivamente densa devem ser evitados para reduzir interferência eletromagnética e problemas de dissipação de calor.
4. Projeto de aterramento: No projeto de aterramento de PCB de alta temperatura, o princípio de “aterramento de ponto único” deve ser seguido para garantir a resistência mínima de aterramento. Ao mesmo tempo, uma estrutura de aterramento multicamadas deve ser adotada para melhorar o efeito de aterramento e o desempenho de dissipação de calor.
5. Projeto de proteção: No projeto de proteção de PCB de alta temperatura, deve-se prestar atenção às medidas à prova de umidade, à prova de poeira, anticorrosão e outras. Medidas específicas incluem a adoção de estruturas seladas e a adição de revestimentos protetores.

Fabricação de PCB em alta temperatura processo

1. Preparação da placa: Selecione o material e a espessura do substrato apropriados de acordo com os requisitos do projeto e execute o pré-tratamento necessário (como limpeza, secagem, etc.).
2. Transferência de padrão: Transfira o padrão de circuito projetado para o substrato por meio de fotolitografia ou impressão a laser. Durante este processo, deve-se prestar atenção ao controle da precisão e resolução dos gráficos.
3. Gravura e remoção de filme: Remova a camada de cobre desnecessária ou a camada de cobertura para formar o padrão de circuito necessário. Durante este processo, deve-se prestar atenção ao controle da velocidade e profundidade do ataque e à inspeção da qualidade da superfície após a remoção do filme.
4. Produção de máscara de solda: Revestimento de solda resistente no padrão do circuito para proteger o circuito do ambiente externo. Durante este processo, deve-se prestar atenção à uniformidade e ao controle de adesão do resistor de solda.
5. Tratamento de superfície: O tratamento de superfície (como folheado a ouro, prateado, etc.) é realizado na superfície de cobre exposta para melhorar sua condutividade e resistência à corrosão. Durante este processo, deve-se prestar atenção ao controle da espessura e uniformidade do revestimento e à inspeção da qualidade da superfície.
6. Soldagem e montagem: Solde os componentes ao PCB e execute os trabalhos de montagem necessários. Durante este processo, deve-se prestar atenção à qualidade da soldagem e à precisão da instalação dos componentes, bem como à inspeção de estabilidade da estrutura geral.
7. Teste e aceitação: Teste e aceite o PCB soldado para garantir que ele atenda aos requisitos de projeto e indicadores de desempenho. Durante este processo, deve-se prestar atenção à precisão e confiabilidade do método de teste e à razoabilidade dos critérios de aceitação.

Resumo e sugestões

1. Ao selecionar materiais de PCB de alta temperatura, fatores como resistência a altas temperaturas, resistência mecânica, propriedades elétricas e custo devem ser considerados de forma abrangente para selecionar o tipo e as especificações de material mais adequados.
2. Ao projetar PCBs de alta temperatura, princípios como projeto térmico, projeto de layout, projeto de fiação, projeto de aterramento e projeto de proteção devem ser seguidos para garantir a estabilidade e confiabilidade do PCB em ambientes de alta temperatura.
3. No processo de fabricação de PCB em alta temperatura, deve-se prestar atenção ao controle de qualidade e aos requisitos técnicos de preparação da placa, transferência de padrão, gravação e remoção de filme, produção de máscara de solda, tratamento de superfície, soldagem e montagem, e teste e aceitação.
4. A fim de melhorar o desempenho de dissipação de calor e a vida útil dos PCBs de alta temperatura, algumas medidas adicionais podem ser tomadas, como adicionar estruturas auxiliares de dissipação de calor, como orifícios de dissipação de calor ou dissipadores de calor; utilizando materiais com alta condutividade térmica e otimizando caminhos de condução de calor.
5. Em aplicações práticas, recomenda-se formular especificações detalhadas de projeto de PCB de alta temperatura e planos de implementação com base em necessidades e condições específicas, e realizar verificação experimental suficiente e trabalho de avaliação para garantir a viabilidade e eficácia da solução de projeto.

Fábrica de design de PCB de alta temperatura

Shenzhen Fumax Technology Co., Ltd. é uma empresa de alta temperatura Fábrica de design de PCB na China, com foco na montagem de placas de circuito PCB e desenvolvimento de personalização de design, aquisição de componentes, programação de software, patch SMT, soldagem DIP, teste de montagem e pintura, etc.