Deze tekst is automatisch vertaald.
Materiaal printplaat: basis voor alle elektronische componenten
Printplaten zijn zoiets als het zenuwstelsel van elektronica. Alle elektrische componenten en circuits die apparaten nodig hebben om te functioneren, zijn erop geïnstalleerd, van enorme koelkasten tot computers op bureaus en smartphones. Wie vanaf nul een elektronisch systeem wil bouwen, begint met het basisplaatmateriaal. Onze gids vertelt je waar je op moet letten.
-
Wat is plaatmateriaal?
-
Welke soorten basismateriaal zijn er?
-
Waar moet bij het kopen rekening mee worden gehouden?
-
Onze praktische tip: onderhoud printplaten met schonere en beschermende hars
-
FAQ - Veelgestelde vragen over het basismateriaal van de printplaat
Wat is plaatmateriaal?
Het basismateriaal van de printplaat vormt de basis voor een elektronische printplaat of printplaat. In bijna alle elektronische apparaten dienen printplaten als dragers voor elektronische componenten, bijvoorbeeld circuits, gegevensopslagapparaten en verbindingsslots. De onderdelen zijn bevestigd of gesoldeerd op een rechthoekige kaart. Het bestaat voornamelijk uit een isolerende kern van basismateriaal. Er zijn een of twee geleidersporen, meestal van koper, die componenten op printplaten met elkaar of met de voeding verbinden. Indien nodig is er nog een dunne fotolaag tussen het koper en de kern van het basismateriaal. Het vervolgverloop van de metalen geleidersporen wordt dan gespecificeerd door middel van ultraviolette blootstelling tijdens productie.
Boards zijn niet verkrijgbaar in één maat. Afhankelijk van het toepassingsgebied, de beschikbare ruimte en het aantal componenten dat eraan moet worden bevestigd, zijn kaarten met verschillende afmetingen en verschillende diktes nodig. Voor hobbyisten en professionele producenten bieden fabrikanten daarom het uitgangsmateriaal voor printplaten in grotere ruimtes die naar behoefte op maat gezaagd kunnen worden.
Welke soorten basismateriaal zijn er?
Basismateriaal voor printplaten verschilt voornamelijk in de gebruikte materialen. De meest voorkomende zijn kale printplaten gemaakt van epoxyharsen. In technische termen worden ze eenvoudig epoxies of epoxies genoemd. Epoxy's alleen zijn niet hittebestendig en kunnen daarom tijdens de fabricage bij hoge temperaturen tot de typische rechthoekige vorm worden gevormd. Pas als er hardingsmiddelen worden toegevoegd, worden ze thermohardend. Dit betekent dat ze na uitharding thermisch en chemisch stabiel zijn.
Een ander veelgebruikt basismateriaal is hard papier. Het is een zogenaamd composietmateriaal dat bestaat uit meerdere materialen die aan elkaar zijn gelijmd. Conventioneel papier gemaakt van hout en fenol, een epoxy-achtige kunsthars, wordt verwerkt in hard papier. Fenol, papier en epoxy kunnen in verschillende samenstellingen worden gemengd om een basismateriaal te creëren voor printplaten. De relatie is in één oogopslag te zien aan de markering voor de vlamvertraging van een basismateriaal: FR1, FR2, FR3 en FR4. Hoe hoger het nummer van een label, hoe meer epoxy en hoe minder fenol wordt verwerkt in het materiaal dat ermee is geëtiketteerd.
Printplaten van aluminium en synthetische polymeren, ook wel "IMS" ("Insulated Metallic Substrate") of printplaten met metalen kern genoemd, komen minder vaak voor. In dit geval bestaat het basismateriaal uit twee lagen: de metalen aluminium kern en een hoes gemaakt van "prepreg" (afkorting van "pre-geïmpregneerde vezels", in het Duits "pre-geïmpregneerde vezels"), dwz textielvezels met plastic.
Een ander onderscheidend kenmerk van basismateriaal is de kopercoating. Enerzijds is de doorslaggevende factor de dikte van de film, dus hoe dik de aangebrachte film met koperen sporen is. De dikte wordt meestal gemeten in micrometers (µm) gespecificeerd. De meest voorkomende koperlaag is 35µm, maar er zijn ook veel dunnere edities zoals 18µm of dikker zoals 70µm en zelfs 105µm.
Anderzijds is het aantal koperlagen belangrijk. Basismateriaal voor printplaten kan aan één of twee kanten worden gecoat. Bij aan één zijde gecoate platen zijn er slechts aan één zijde koperen geleidersporen. Panelen die aan één zijde zijn gecoat, zijn nog steeds het meest wijdverspreid, aangezien ze voldoende zijn voor de meeste toepassingen en zonder veel moeite kunnen worden geproduceerd. PCB's die aan beide zijden van het basismateriaal zijn gecoat, zijn complexer om te produceren omdat er meer koper wordt gebruikt en via's nodig zijn. Dit zijn boorgaten die van binnen met koper zijn bekleed en zo de twee verbindingsniveaus met elkaar verbinden.
Waar moet bij het kopen rekening mee worden gehouden?
Allereerst bepalen het budget en het doel van een project welk plaatmateriaal hiervoor het meest geschikt is. Printplaten met metalen kern zijn veel meer warmtegeleidend dan platen met een hoger percentage plastic. Ze zijn daarom bij uitstek geschikt voor omgevingen die veel warmte genereren, bijvoorbeeld in LED-verlichtingssystemen of krachtige computers met snelle processoren. Deze prestatie wordt echter weerspiegeld in de prijs. In de meeste gevallen is IMS-technologie vooral de moeite waard voor professionele toepassingen.
Hard papier is de goedkoopste oplossing voor printplaatmaterialen. Bovendien hecht de kopercoating er bijzonder goed aan. In ruil daarvoor is het gevoeliger voor schade door hitte en vocht. Printplaten van hard papier zijn daarom bijzonder geschikt voor hobbyisten en andere hobbyelektronica-technici die kortstondig, gebruiksvriendelijk basismateriaal nodig hebben voor visualisatie- en testdoeleinden. Epoxy-printplaten zijn een ideaal compromis.
Onze praktische tip: onderhoud printplaten met schonere en beschermende hars
Niet elk stuk basismateriaal wordt onmiddellijk gebruikt. Reserves en overschotten die overblijven na het snijden van een plaat, kunnen nog lang na aankoop worden gebruikt voor projecten. Bij langere opslag of onzorgvuldigheid tijdens de verwerking van basismateriaal kan er echter vervuiling of beschadiging optreden die de functionaliteit van printplaten beperkt. Om stofafzettingen en oxidatie te voorkomen, kunnen printplaten worden behandeld met soldeervernis. Als er toch vervuiling optreedt, kan deze worden verwijderd met printplaatreinigers. U vindt beide middelen in onze winkel.
FAQ - Veelgestelde vragen over het basismateriaal van de printplaat
Hoe kan ik plaatmateriaal snijden?
Basismateriaal voor printplaten kan op veel verschillende manieren op de gewenste maat worden gesneden. Afhankelijk van de dikte en het materiaal is een gewone huishoudschaar of een tapijtmes voldoende. Het is echter gemakkelijker om precieze sneden te maken met beter gereedschap. Voor meer bestendige printplaten is het daarom raadzaam om blikschaar of een kleine cirkelzaag te gebruiken. Voor verwerking op professioneel niveau zijn er oplossingen die speciaal zijn ontworpen voor het snijden van basismateriaal, zoals lasersnijsystemen.
Is het basismateriaal recyclebaar?
Het milieuvriendelijk afvoeren van samengestelde en kale printplaten kan moeilijk zijn. Verwerkte metalen zoals aluminium of koper kunnen worden gescheiden van andere materialen en hergebruikt. De kunststof epoxy is volgens de huidige stand van de techniek echter niet recyclebaar. Voor een professionele en milieuvriendelijke verwijdering is het raadzaam contact op te nemen met een dienstverlener die gespecialiseerd is in elektronisch afval.