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PCB de chauffage : le guide FAQ ultime

Table des matières

Si vous recherchez des informations sur carte de chauffage, vous trouverez toutes les informations juste ici.

De la conception, des spécifications, du nombre de couches aux fonctionnalités ; ce guide fera de vous un expert en PCB de chauffage.

Alors, continuez à lire pour en savoir plus.

Qu'est-ce qu'un PCB de chauffage ?

Un PCB chauffant trouve son application lors du soudage de cartes de circuits imprimés car il permet une soudure appropriée à des niveaux de température plus bas.

Outre, chauffage Les PCB prendront un minimum de temps et réduiront tout risque de soumettre votre PCB à des contraintes thermiques.

Cela s’avère bénéfique car cela améliorera vos résultats.

Vous pouvez également utiliser des préchauffeurs lors du soudage ou du retravaillage. cartes de circuits imprimés multicouches.

Circuit imprimé de chauffage
 Un PCB de chauffage

Comment les préchauffeurs à convection et les préchauffeurs infrarouges se comparent-ils dans les circuits imprimés de chauffage ?

Voici comment ces deux types de PCB de chauffage se comparent :

Préchauffeurs à convection

Ils contiennent deux régions de chauffage par convection qui fournissent de la chaleur uniformément et progressivement pour éviter le stress thermique.

En outre, il vous permet de suivre votre travail tout en utilisant ce PCB chauffant.

Il comprend un thermocouple qui analyse l'environnement et protège les pièces à proximité.

Préchauffeur à convection
 Préchauffeur à convection

Préchauffeurs infrarouges

Quiconque devra chauffer de minuscules circuits imprimés bénéficiera des préchauffeurs infrarouges.

Il contient une ampoule infrarouge de grande capacité qui répond rapidement et uniformément pour fournir un chauffage maximal.

Un préchauffeur infrarouge
Un préchauffeur infrarouge

Quels sont les avantages du préchauffage dans un PCB chauffant ?

Lorsque les spécialistes et les amateurs entendent les expressions courbes de température et profilage de température, ils pensent immédiatement aux fours de refusion pour circuits imprimés.

Il est simple d'imaginer les quatre zones principales à température contrôlée qui s'étendent sur toute la longueur du four.

En outre, cela peut vraisemblablement aboutir à des cartes de circuits imprimés soudées avec précision.

Chaque phase est méticuleusement gérée, affinée par l’expertise professionnelle et par essais et erreurs.

De plus, chaque phase contribuera à la qualité du joint de soudure et à la réduction des défauts.

En revanche, d’autres équipements de soudage industriels peuvent ne pas offrir un contrôle de température aussi précis.

L’étape de préchauffage, cependant, est quelque chose qu’ils partagent tous en commun.

La fonction de la phase de préchauffage est d'augmenter progressivement la température de l'ensemble.

Pour ce faire, il augmente la température de la pièce à la température de trempage située en dessous du point de fusion de la pâte à souder.

Cette température se situe généralement autour de 150 °C.

La température monte et descend à un rythme constant de quelques degrés par seconde.

Ensuite, la phase de trempage suit la phase de préchauffage et maintient la température pendant un certain temps.

Ceci permet de garantir que le circuit imprimé a une température uniforme.

L'étape de refusion suit, qui démarre le processus de création du joint de soudure.

Les solvants volatils contenus dans la pâte à souder sont brûlés puis le flux de soudure est généré au cours de ces deux phases.

Le préchauffage d'un PCB chauffant présente plusieurs avantages
Le préchauffage d'un PCB chauffant présente plusieurs avantages

Voici quelques-uns des avantages du préchauffage d’un circuit imprimé dans un circuit imprimé chauffant :

Vaporiser les solvants volatils

L'un des principaux avantages du préchauffage des cartes de circuits imprimés est de vaporiser lentement les produits chimiques volatils contenus dans la pâte à souder.

Il est également important de veiller à ce que la température change progressivement.

Des changements brusques de température peuvent provoquer des éclaboussures de pâte à souder en raison du dégazage ou du taux d'évaporation.

Cela entraînera la formation de billes de soudure et réduira le volume de soudure dans les joints.

Les pâtes à souder contenant plus de solvants peuvent mettre plus de temps à libérer complètement ces gaz, ce qui justifie des durées de préchauffage et de trempage plus longues.

Activation du flux

Le flux, comme l'apprennent tous ceux qui utilisent un fer à souder, est une partie cruciale de la soudure qui brûle lorsque vous appliquez le fer.

Le flux nettoie les oxydes qui contaminent la face des contacts métalliques, ce qui entraîne une adhérence claire et excellente et un mouillage adéquat des tampons.

En revanche, si les températures de préchauffage sont trop basses, le flux ne s'activera pas correctement, ce qui entraînera des joints froids et une refusion partielle.

Inhibe les chocs thermiques

Le préchauffage a pour objectif principal d’augmenter le niveau de température de l’ensemble de l’ensemble de manière linéaire et cohérente pour atteindre les niveaux de température.

Lorsque vous augmentez régulièrement la température, vous minimiserez les contraintes thermiques dans les pièces et dans l’ensemble du circuit imprimé.

En outre, il assure la protection des pièces importantes telles que les circuits intégrés [CI], les BGA, les condensateurs et les résistances.

En effet, ils sont sujets aux chocs thermiques qui peuvent provoquer des fissures.

Lorsqu'il s'agit de sélectionner le taux de préchauffage, l'existence de composants thermiquement sensibles a le plus d'impact.

Diminue la température de refusion

Étant donné que l'ensemble de l'assemblage est à des niveaux de température élevés, le trempage et le préchauffage peuvent réduire la température de refusion nécessaire et le temps après le trempage.

Puisque vous éviterez également les variations localisées de température, les gradients de température seront minimes à l’approche de la température de refusion.

Ceci est similaire à l'utilisation d'un fer à souder pour relier un fil traversant à un plan de masse.

Pour contrebalancer l’échange thermique avec la surface du cuivre, vous devez appliquer une température élevée à ce stade.

De plus, lorsque vous chauffez les pointes pendant de longues périodes à des températures élevées, les coussinets peuvent se soulever, brûler et se délaminer.

Quelle est la conception d’un PCB de chauffage ?

Le plus conception de PCB Le chauffage est un processus simple qui vous oblige à illustrer des modèles simples des pièces que vous utiliserez lors de la fabrication du préchauffeur.

En outre, la première étape consiste à élaborer les schémas du PCB du chauffage.

L'étape suivante consiste à créer la carte sur laquelle vous imprimerez le circuit.

Ensuite, vous pouvez utiliser une méthodologie de transfert de toner lors du transfert du cours sur le circuit imprimé.

En outre, vous pouvez transférer les schémas en repassant le papier avec les schémas après l'avoir placé sur le tableau.

L'étape suivante consiste à tremper le tableau dans l'eau, puis à laver le formulaire pour le retirer du tableau.

Ensuite, vous éliminerez tous les restes encore présents sur le plateau en utilisant des objets tels que de l'acier et de la laine.

L'étape suivante consiste à nettoyer le circuit imprimé avec une solution d'acétone afin qu'aucun reste de toner ne reste sur le circuit imprimé.

Le perçage du circuit imprimé est le prochain objectif que vous devez atteindre et vous pouvez utiliser des perceuses normales ou d'autres outils à votre disposition.

De plus, vous pouvez utiliser un foret de 1.0 mm pour percer deux ou trois trous sur la planche.

Alternativement, vous pouvez utiliser des tournevis ou d'autres outils appropriés pour percer les trous appropriés.

De plus, vous devez examiner la consistance du circuit imprimé après perçage.

De plus, vous pouvez mesurer la résistance de la carte puis comparer les résultats avant et après le processus de chauffage.

En outre, vous pouvez utiliser des sources d’énergie à courant élevé pour évaluer le chauffage.

Plusieurs processus sont impliqués dans la conception des circuits imprimés de chauffage
Plusieurs processus sont impliqués dans la conception des circuits imprimés de chauffage

Quels sont les facteurs importants à prendre en compte lors de la fabrication de traceurs chauffants dans un PCB chauffant ?

La longueur de l'agencement des traces est critique lors de la conception d'un traceur de circuit imprimé de chauffage.

En outre, vous pouvez créer une trace de circuit imprimé d'une largeur de 0.254 millimètres et d'une longueur de 2 mètres.

Il serait plus facile de choisir entre les tailles de radiateurs et les mesures d’espacement des traces car elles sont indirectement liées.

Cela implique que lorsque la taille du PCB du radiateur augmente, la trace augmente également, réduisant l'égalité de chauffage.

Une illustration est le cas où vous devez fabriquer des circuits imprimés de chauffage plus petits dont la dimension est d'environ 5 centimètres.

Dans ce scénario, vous avez besoin que la trace aille devant et derrière sur près de 5 centimètres.

Par exemple, pour un chemin de 2 mètres, il faut environ 40 pistes.

Si vous choisissez de les séparer d'une distance de 2 millimètres, le PCB du chauffage aura une sortie finale de près de 8 centimètres de long.

De plus, lorsque vous augmentez la durée de la transe, vous aurez besoin d’une tension supplémentaire pour générer une augmentation similaire de la température.

Que devez-vous prendre en compte lors de la sélection d'un radiateur de lit approprié pour un PCB chauffant ?

Pour la plupart des individus, choisir le meilleur radiateur de lit pour un PCB chauffant est une tâche difficile.

Dans la plupart des cas, certaines personnes voudront visionner les images et faire des recherches en ligne sur les meilleurs radiateurs de lit.

Cependant, cela ne fait qu'ajouter à leur incertitude et, par conséquent, nous devons déterminer certains des meilleurs radiateurs de lit pour PCB chauffants sur le marché.

Pour ce faire, examinons quelques-uns des points auxquels vous devriez réfléchir.

Pour commencer, les radiateurs de lit sont disponibles dans une variété de configurations et de besoins en énergie.

Même s’il y a des exceptions, la majorité des PCB des radiateurs sont carrés.

L’un des choix que vous voudrez peut-être explorer est un coussin chauffant en silicone, car il possède un support adhésif et des unités de thermostat intégrées.

Il n'y a pas de plaque permanente sur le lit PCB chauffant en silicone avec des adhésifs car il a une lame de construction fixe.

Il chauffe de manière plus constante et est simple à utiliser et est livré avec des capteurs inductifs adaptés aux corrections de nivellement.

De plus, vous pouvez l’utiliser de plusieurs manières sans risque de casse ou d’éclatement.

Cet appareil vous offrira plusieurs options d'alimentation, vous permettant de contourner les limites d'alimentation.

Cela vous permettra également de réduire le temps de chauffe.

Pouvez-vous fabriquer un PCB de chauffage ?

Oui, vous pouvez créer un PCB de chauffage en suivant les étapes suivantes :

Conception de la carte

Dans cette étape, vous concevrez le circuit imprimé et les schémas à l'aide d'un logiciel de conception tel qu'Eagle.

Par exemple, vous réaliserez la planche avec un motif serpentin qui générerait de la résistance.

Il chauffera une fois que vous lui aurez appliqué du courant.

Former le conseil d'administration

Ensuite, vous imprimerez le motif sur du papier glacé.

Ensuite, vous utiliserez une méthodologie de transfert de toner lors du transfert du motif sur la carte avec un revêtement en cuivre.

Les étapes que vous effectuerez ici sont les suivantes :

  1. Utilisez une imprimante laser pour imprimer le motif, car les imprimantes à jet d'encre ne fonctionneront pas.
  2. Utilisez également du papier brillant pour des résultats appropriés.
  3. Repassez le papier avec le motif à l'aide d'un fer à repasser à la température la plus chaude pendant près de 5 minutes une fois que vous l'avez placé sur le panneau cuivré.
  4. Cela garantit que vous transférez toutes les substances du toner.
  5. Commencez à refroidir la planche en la plaçant dans de l'eau froide pendant quelques minutes.
  6. Vous resterez avec le panneau cuivré avec le motif une fois que vous aurez enlevé le papier du panneau.
  7. Gravez le circuit imprimé à l'aide d'un agent de gravure tel que le chlorure ferrique.
  8. La dernière étape consiste à utiliser de la laine d'acier pour éliminer le surplus de toner, puis à imprégner le circuit imprimé avec de l'acétone.

Carte de perçage et de soudure

Cette étape consiste à percer et à souder la carte après les processus de gravure et de nettoyage.

La conception est simple puisque vous pouvez percer environ deux ou trois trous à l’aide d’un foret de 1.0 mm.

Procédez au perçage des trous à l'aide de tournevis ou d'un outil adapté et confirmez la continuité à l'aide d'un multimètre.

Cela garantit que la carte n'a pas de cassure, puis procédez à la mesure de la résistance.

Source d'énergie

Pour garantir le fonctionnement efficace du circuit imprimé du chauffage, vous avez besoin d'une source d'alimentation à courant élevé.

Quelles sont les méthodes de gestion thermique que vous pouvez utiliser pour minimiser le chauffage dans un PCB de chauffage ?

Ceux-ci incluent les suivants:

Localisation des points chauds thermiques

Ici, vous appliquerez la simulation et la modélisation thermiques pour localiser les points chauds thermiques.

Vous utiliserez également l’analyse du flux de courant pour localiser les traces de courant élevé lorsqu’elles génèrent de la chaleur.

Ensuite, vous disposerez les pièces de manière appropriée pour assurer une répartition homogène de la chaleur.

Acheminez également les traces à courant élevé provenant des pièces thermiquement sensibles.

Épaisseur du cuivre et largeur des traces

L'épaisseur et la largeur des traces de cuivre doivent être adaptées pour offrir un chemin de faible impédance lorsque le courant le traverse.

Conception de tampon

Assurez-vous que la couche de cuivre supérieure a une épaisseur et une surface suffisantes pour assurer une dissipation thermique adéquate.

Assurez-vous que le tampon de cuivre avec les dissipateurs thermiques sur la couche de cuivre inférieure est suffisamment épais pour permettre le transfert de chaleur vers les dissipateurs thermiques.

Utilisez des coussinets thermiques pour souder des coussinets qui connectent des composants offrant une faible résistance thermique.

Utilisez également une quantité minimale de pâte à souder pour relier les pièces au PCB du chauffage, car une grande quantité de pâte peut provoquer le déplacement des pièces pendant la refusion.

Placement de pièces haute puissance

Placez les pièces haute puissance au centre du PCB du radiateur pour assurer une dissipation thermique appropriée.

Conception de vias thermiques

Les fabricants peuvent transférer la chaleur verticalement à l'aide de vias provenant des différentes couches du PCB du radiateur.

Dissipateur de chaleur

Ce sont des composants qui dissipent la chaleur des pièces du circuit imprimé du chauffage vers les fluides de refroidissement.

Intégration de caloducs

Ce sont des dispositifs de refroidissement adaptés aux utilisations à haute température et sont principalement disponibles sous forme cylindrique.

Épaisseur de PCB

Cela implique de maximiser la conductivité thermique du PCB du radiateur, car les petits PCB ne peuvent pas contenir de dissipateurs thermiques ou de ventilateurs de refroidissement.

Les PCB chauffants épais avec de grandes surfaces dissiperont rapidement la chaleur.

Intégration des techniques de refroidissement

L'utilisation de techniques de refroidissement intégrées vous permettra d'atteindre des valeurs de conductivité thermique plus élevées que celles des ventilateurs et dissipateurs thermiques standards.

Ventilateurs

Ces systèmes de refroidissement dissiperont la chaleur à l’aide de méthodes convectives en poussant l’air dans le système.

Concentration de soudure

Assurez-vous que l'épaisseur de la soudure est uniforme, car cela réduira la concentration de chaleur sur les composants en plomb.

Refroidisseurs thermoélectriques

Ces systèmes utilisent l'effet de refroidissement Peltier pour refroidir des parties du PCB du radiateur à des niveaux de température inférieurs à la température ambiante.

Quelle est l’importance d’effectuer une simulation thermique dans un PCB de chauffage ?

Les avantages incluent ce qui suit :

  • Identification des points chauds thermiques pour éviter les pannes de l'appareil.
  • Déterminez le potentiel de fiabilité du matériau diélectrique à l’aide de diverses valeurs CTE.
  • Améliore la fiabilité du produit.
  • En réduisant les retards d'ingénierie, les erreurs sur le terrain et les révisions des appareils, les simulations thermiques peuvent réduire le coût de déploiement.
  • Stimuler la productivité et l'interaction des groupes techniques et électriques

Quels défis devez-vous prendre en compte lors de la conception d'un PCB de chauffage ?

Lors du développement d'un PCB de chauffage intégrant une variété de matériaux, il y a quelques éléments à garder à l'esprit.

Il est essentiel de reconnaître que les valeurs CTE des différents matériaux varient.

Lorsqu'elles sont soumises à diverses températures, les chiffres reflètent le degré de déformation que chaque substance subira.

Lorsqu'un stratifié s'étire tandis qu'un autre stratifié se contracte, cela peut entraîner des complications lors de l'enregistrement.

Il est essentiel de se rappeler que certains matériaux ne sont pas idéaux pour les applications de circuits imprimés de chauffage.

Lors de la construction de PCB chauffants multicouches, la séparation des couches est un problème critique que vous devez prendre en compte.

Le délaminage est un autre problème qui peut survenir lorsque les feuilles de stratifié commencent à se briser dans cette situation.

Reconnaître le temps de délaminage des substances est important pour aborder le problème du délaminage.

Un autre défi important rencontré lors du développement de circuits imprimés de chauffage est la procédure d'empilement.

Les fabricants doivent avoir l'épaisseur de panneau correcte pour chaque composant et panneau afin de satisfaire à l'épaisseur requise sans compromettre les fréquences acceptables.

La technologie adhésive utilisée pour les PCB chauffants diffère en fonction du type de matériaux.

Si la quantité appropriée d'isolant est présente, les PCB du radiateur auront la bonne épaisseur.

Une épaisseur de carte correcte est vitale lors de la conception du PCB du radiateur
Une épaisseur de carte correcte est vitale lors de la conception du PCB du radiateur

Quelles sont les caractéristiques mécaniques d'un PCB de chauffage ?

Il s'agit notamment de:

Contours du tableau aux formes inhabituelles

Les stratifiés doivent s'adapter la plupart du temps à l'espace disponible et, à d'autres moments, le PCB du radiateur peut avoir une forme étrange.

Il est délicat de définir le chemin d'alimentation des PCB des radiateurs hybrides et la vitesse doit être minimale pour des bords nets.

Assurez-vous également de couper correctement la carte, car les matériaux RF peuvent s'effilocher pendant les processus de perçage.

Cohérence du trou traversant plaqué

Les fabricants doivent être conscients que la préparation des trous avant le revêtement pour FR4 est distincte.

Il est important de comprendre comment ces activités affectent la qualité des trous dans les murs.

Les fabricants doivent être conscients que la préparation des trous avant le revêtement pour FR4 est distincte.

Il est important de comprendre comment ces activités affectent l’intégrité du trou dans les murs.

Pour désenduire les trous dans le PTFE, vous devez utiliser la procédure de gravure au plasma.

Ce n'est pas la meilleure façon de travailler avec FR4 car cela pourrait générer des surfaces inégales, ce qui entraînerait un cuivre incohérent à l'intérieur des trous.

Profondeur du processus de routage contrôlé

Les fabricants doivent acheminer les modèles en production et les préimprégnés lorsqu'ils utilisent divers cycles de stratification lors de la construction de cavités.

Quels sont certains types de PCB de chauffage ?

Ceux-ci incluent les suivants:

PCB de chauffage simple face

Cette version comporte une couche conductrice de cuivre au-dessus de la couche de substrat.

PCB chauffant double face

Ce type comporte un matériau conducteur dans la partie supérieure et inférieure du PCB du radiateur.

PCB chauffant multicouche

Cette version contient 3 couches conductrices ou plus.

PCB de chauffage rigide

Il s'agit d'un PCB chauffant que vous ne pouvez pas plier ou tordre car le matériau de base est rigide.

PCB de chauffage flexible

Il s'agit d'un PCB chauffant que vous pouvez plier ou fléchir.

PCB de chauffage flexible et rigide

Il s'agit d'une combinaison de PCB de chauffage rigide et flexible.

Quelles pièces se trouvent dans un PCB de chauffage ?

Ceux-ci incluent les suivants:

  • Résistances qui empêchent le courant de circuler en libérant de l'énergie électrique sous forme de chaleur.
  • Les condensateurs retiennent temporairement les charges électriques et ne les libèrent que lorsqu'une autre partie du circuit en a besoin.
  • Les inducteurs stockent l'énergie sous forme de champs magnétiques qui se génèrent lorsque le courant électrique y circule.
  • Transformateurs qui relayeront l'énergie électrique d'un circuit à un autre circuit en augmentant ou en diminuant la tension.
  • Diodes qui permettent au courant de se déplacer de manière linéaire, c'est-à-dire de l'anode à la cathode.
  • Des transistors qui amplifieront une charge.
  • Batteries qui fourniront de la tension au PCB du chauffage.

Pouvez-vous trouver un PCB de chauffage de différentes couleurs ?

Oui, ils sont disponibles en rouge, vert, jaune, violet, noir et bleu.

Quelles couches sont disponibles dans un PCB chauffant ?

Ces couches comprennent :

  • Couche de substrat qui lui confère la solidité du noyau.
  • Couche de masque de soudure qui protège la couche de cuivre des courts-circuits.
  • Couche de cuivre qui transporte les signaux électriques dans le PCB du radiateur.
  • Couche de sérigraphie contenant des chiffres, des lettres, des symboles, etc. de parties du tableau.

Quelles sont les propriétés électriques d'un PCB chauffant ?

Il s'agit notamment de:

  • Facteur de dissipation
  • Permittivité relative
  • Résistivité en volume
  • la résistivité de surface
  • Constante diélectrique
  • Force électrique

À quelles normes IPC un PCB de chauffage doit-il se conformer ?

Les normes impliquent les éléments suivants :

  • IPC-A-630
  • IPC-A-600
  • CIB/WHMA-A-620C
  • CIB 7711/7721C

Comment tester la qualité de l'assemblage d'un PCB de chauffage ?

Ces méthodes comprennent :

  • Tests en circuit qui vérifient la qualité et l’intégrité des connexions.
  • Les tests de sondes volantes utilisent des aiguilles sur des sondes pour tester les ouvertures, les défauts de diodes, les courts-circuits, la résistance, l'inductance, la capacité et la résistance.
  • Inspection optique automatisée qui compare la photo du circuit imprimé du radiateur à la conception schématique.
  • Les tests de rodage évaluent la capacité de charge.
  • Inspection aux rayons X pour localiser les défauts dans la carte.
  • Les tests fonctionnels sont l'endroit où vous testez si le PCB du chauffage est sous tension.

Quelles sont les propriétés mécaniques d'un PCB chauffant ?

Il s'agit notamment de:

  • Résistance à la flexion
  • Force de pelage
  • Densité
  • Temps de délaminage

Quel est le coût d'un PCB de chauffage ?

Le prix peut aller de 20 USD.

Quelles méthodes de sérigraphie pouvez-vous effectuer sur un PCB chauffant ?

Les méthodes que vous pouvez utiliser incluent :

  • Contrôle manuel
  • Imagerie photo liquide
  • Impression directe des légendes

Quelles sont les propriétés chimiques d’un PCB chauffant ?

Ceux-ci impliquent la combustibilité, l’absorption d’eau et la résistance au chlorure de méthylène.

Un PCB de chauffage doit-il être conforme aux certifications de qualité internationales ?

Les PCB des radiateurs doivent être conformes aux normes de qualité car cela garantit leur sécurité et leur application.

Certaines de ces normes comprennent :

  • UL
  • GMP
  • ISO 9001: 2008
  • CE
  • RoHS
  • IATF16949

Comment la technologie de montage en surface et la technologie de trou traversant se comparent-elles dans un PCB chauffant ?

In technologie de montage en surface, vous placerez directement les pièces du PCB du chauffage directement sur la carte.

Technologie à travers le trou implique l'insertion et la soudure des câbles des composants dans des trous pré-percés dans le PCB du radiateur.

Technologie de montage en surface dans un PCB
Technologie de montage en surface dans un PCB

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