Visão geral do produto
Como Fabricação de placas de circuito impresso os custos continuam a subir, engenheiros e profissionais de compras estão buscando ativamente soluções econômicas que não comprometam o desempenho. O placa de circuito de óleo de carbono dupla face oferece uma resposta convincente a este desafio.
UGPCB apresenta esteplaca de circuito de óleo de carbono dupla face com as seguintes especificações:
| Parâmetro | Especificação |
|---|---|
| Material base | FR4 |
| Espessura da placa | 1.6milímetros |
| Contagem de camadas | 2 camadas (frente e verso) |
| Tamanho da placa | 43.68 × 38,9 mm |
| Diâmetro mínimo do furo | 0.33milímetros |
| Largura do traço / Espaçamento | 0.32 × 0,36 mm |
| Espessura da folha de cobre | 35/35μm (1OZ em ambos os lados) |
| Acabamento superficial | Processo de óleo de carbono |
| Máscara de solda / Lenda | Máscara de solda verde / serigrafia branca |
Este é umPCB rígida dupla face padrão. Combina traços tradicionais de cobre com umacabamento superficial de óleo de carbono que forma almofadas de filme de carbono condutor em locais designados. O resultado é uma placa que oferece excelente condutividade dos traços de cobre e resistência superior ao desgaste dos contatos de filme de carbono. Isso o torna a escolha ideal para aplicações de teclado em produtos eletrônicos de consumo, eletrônica automotiva, e dispositivos médicos.
O que é uma placa de circuito de óleo de carbono dupla face?
UM placa de circuito de óleo de carbono dupla face é uma placa de circuito impresso que utiliza tinta condutora à base de carbono (comumente referido como óleo de carbono ou tinta de carbono) aplicado através de serigrafia em áreas designadas do Substrato PCB. Depois de curar, isso forma um padrão condutor de filme de carbono.
O óleo de carbono é um tinta condutora composto principalmente de pó de carbono condutor, resina termoendurecível, e vários aditivos. É impresso com precisão em locais específicos no placa de circuito – normalmente áreas de contato do teclado – usando tecnologia de serigrafia. Após cura em alta temperatura, o óleo de carbono forma uma película de carbono com um valor de resistência definido.
Comparado ao tradicionalteclados banhados a ouro, os teclados de óleo de carbono oferecem uma clara vantagem.Os teclados de óleo de carbono são altamente resistentes ao desgaste e podem suportar operações repetidas, geralmente durando centenas de milhares ou até milhões de ciclos de comutação. Substituir teclados de ouro caros por teclados de óleo de carbono tornou-se uma grande tendência da indústria.
Placas de óleo de carbono são um método comum de tratamento de superfície para PCBs de um e dois lados. Através de uma série de processos, incluindo inspeção, testando, e testes de burn-in, esses PCB alcançar uma operação confiável a longo prazo.
Diretrizes de projeto
Projetando umplaca de circuito de óleo de carbono dupla face requer atenção aos seguintes aspectos técnicos principais:
Largura e espaçamento do traço de óleo de carbono
De acordo com as especificações de fabricação de óleo de carbono PCB da indústria, a largura do traço de óleo de carbono deve ser maior que 6mil (aproximadamente 0,152 mm). Filmes de óleo de carbono são identificados como “TCG” (camada superior) ou “GBC” (camada inferior) e são produzidos como filmes positivos.
Devido à excelente condutividade do óleo de carbono, deve ser mantido um espaçamento adequado entre as características do óleo de carbono na placa acabada para evitar curtos-circuitos. As folgas mínimas típicas são:
A tolerância mínima de alinhamento para óleo de carbono é±6mil.
Janela de óleo de carbono e espaçamento de padrão de cobre
Para levar em conta as tolerâncias de alinhamento e evitar vazamento de óleo que poderia expor o cobre, a almofada de óleo de carbono deve ser maior que a almofada de cobre,:
A mesma folga deve ser mantida entre a janela de óleo de carbono e os padrões de cobre circundantes para evitar que o óleo de carbono cubra traços de cobre adjacentes e cause curtos-circuitos.
Controle de espessura de óleo de carbono
A espessura do óleo de carbono afeta diretamente a resistência da chapa e a resistência ao desgaste. As especificações padrão da indústria são as seguintes:
- Espessura de óleo de carbono de impressão única: 0.3–1,0mil, tolerância ±0,3mil
- Espessura de óleo de carbono com impressão dupla: 1.0–2,0mil, tolerância ±0,4mil
Para espessura de óleo de carbono superior a 1,0mil, é necessário um processo de impressão dupla. O filme de óleo de carbono para a segunda impressão deve ser 3mil menor em cada lado do que o filme da primeira impressão.
Referências de padrões de projeto
Ao projetar umplaca de circuito de óleo de carbono dupla face, os seguintes padrões internacionais devem ser seguidos:
- IPC-2221: Padrão genérico para design de placa impressa – cobre espaçamento, liberação, e requisitos de projeto estrutural
- IPC-6012: Especificação de qualificação e desempenho para placas impressas rígidas – define requisitos de desempenho e critérios de qualificação de produto
- IPC-TM-650: Manual de métodos de teste - fornece procedimentos de teste padronizados para desempenho de PCB de óleo de carbono
Princípio de funcionamento
Oplaca de circuito de óleo de carbono dupla face opera em dois níveis fundamentais:
Princípio de Condução
A condutividade do óleo de carbono é determinada pela sua formulação, que consiste em pó de carbono condutor, resina termoendurecível, e vários aditivos. A condutividade é medida porresistência da folha (unidade: Ah/□).
De acordo com a lei de Ohm:
R = ρ × L / S
Onde R é a resistência, ρ é resistividade, L é o comprimento do condutor, e S é a área da seção transversal do condutor. Para a camada condutora de filme de carbono, a resistência da folha é inversamente proporcional à espessura do filme: Rs = ρ / t (onde t é a espessura do filme de carbono).
As placas de óleo de carbono geralmente atingem resistência de folha de ≤20Ω/□, oferecendo excelente custo-desempenho. Algumas formulações de óleo de carbono de baixa resistência também incorporam uma pequena quantidade de óleo de prata para aumentar ainda mais a condutividade..
Princípio de comutação do teclado
Em aplicativos de teclado, oplaca de circuito de óleo de carbono dupla face funciona da seguinte maneira: quando um teclado de borracha (ou outro elemento elástico) é pressionado, as partículas condutoras de carbono na parte inferior do teclado entram em contato com oalmofada de óleo de carbono no PCB, completando o circuito. A almofada de óleo de carbono serve como tecladocondutor de contato, substituindo os contatos banhados a ouro tradicionais.
As vantagens dos contatos de óleo de carbono incluem:
- Alta dureza superficial eexcelente resistência ao desgaste
- Baixa resistência de contato etempo de resposta rápido
- Inércia química, ofertaresistência à corrosão e resistência à oxidação
Aplicações
Placas de circuito de óleo de carbono de dupla face são amplamente utilizados em vários setores:
Eletrônicos de consumo
- Controles remotos: Controles remotos de TV, controles remotos de ar condicionado
- Calculadoras: Painéis de teclado
- Teclados: Teclados de computador, teclados de membrana
- Dispositivos de jogos e teclados eletrônicos
Eletrônica Automotiva
- Painéis de controle de interruptores de janela
- Painéis de controle de ar condicionado
- Conjuntos de instrumentos e controladores de assento
Dispositivos médicos
- Painéis de operação de equipamentos médicos
- Eletrodos de tira de teste de glicose no sangue
Industrial e Comunicações
- Painéis de equipamentos de controle industrial
- Equipamento de comunicação
- Etiqueta inteligente RFID
Alternativas econômicas
Placas de circuito de óleo carbono pode substituir os seguintes processos tradicionais:
- Processos de furo passante revestidos de cobre
- Processos de preenchimento via pasta de prata
- Processos de enchimento via pasta de cobre
Ecologicamente correto, O preenchimento via pasta de carbono de baixo custo é uma tendência dominante da indústria. A Microsoft adotou óleo de carbono para preenchimento em placas de energia, substituindo completamente as placas de camada dupla por furos revestidos de cobre.
Classificação do Produto
Placas de circuito de óleo de carbono de dupla face pode ser classificado nas seguintes dimensões:
Por tipo de condutividade
- Placas de óleo de carbono de baixa resistência: Resistência da folha ≤20Ω/□ – adequada para contatos de teclado
- Placas de óleo de carbono de alta resistência: Adequado para potenciômetros e camadas de resistores
- Óleo de carbono através de placas preenchidas: Use óleo de carbono para preencher os orifícios das conexões entre camadas
Por material base
- Placas de óleo de carbono FR4: Substrato de fibra de vidro/epóxi (este produto)
- Placas de óleo de carbono CEM-1: Substrato de material epóxi composto
- Placas de óleo de carbono de poliimida: Substrato flexível
Por contagem de camadas
- Placas de óleo de carbono unilaterais
- Placas de óleo de carbono frente e verso (este produto)
- Placas de óleo de carbono multicamadas
Por combinação de acabamento superficial
- CONCORDAR + óleo de carbono
- Sangrar + óleo de carbono
- OSP + óleo de carbono
- Óleo de carbono + lata de imersão (atualmente não é adequado para produção em massa devido a problemas de contaminação da superfície do estanho)
Materiais
Material Base – FR4
Este produto utiliza FR4 como material base. FR4 é a designação da indústria para laminado revestido de cobre com resina epóxi reforçada com fibra de vidro, oferta:
- Excelente resistência mecânica e estabilidade dimensional
- Propriedades superiores de isolamento elétrico
- Boa resistência à umidade e ao calor
- Constante dielétrica de aproximadamente 4,2–4,3
FR4 é o material base mais comumente usado para PCBs rígidos e oferece boa compatibilidade de adesão com óleo de carbono.
Camada Condutiva – Folha de Cobre
Ambos os lados usam35μm (1OZ) Folha de cobre, garantindo excelente condutividade e capacidade de transporte de corrente.
Material de óleo de carbono
O óleo de carbono é umtinta condutora à base de carbono composto por:
- Pó de carbono condutor: 30%–50% de conteúdo – determina a condutividade
- Resina termoendurecível: Fornece propriedades de adesão e cura
- Vários aditivos: Regular as características de fluxo e desempenho de adesão
O óleo de carbono deve apresentaradesão forte, resistência ao descascamento, e resistência ao desgaste.
Máscara de solda e legenda
- Máscara de solda: Tinta verde – protege circuitos e evita curtos-circuitos
- Lenda: Serigrafia branca – identifica localizações de componentes e números de placas
Especificações de desempenho
Desempenho elétrico
| Parâmetro | Especificação | Referência |
|---|---|---|
| Resistência da folha | ≤20Ω/□ | Padrão da indústria |
| Taxa de mudança de resistência | ≤10% (depois 1 milhões de ciclos) | Padrão da indústria |
Desempenho Mecânico
Precisão Dimensional
| Parâmetro | Especificação |
|---|---|
| Diâmetro mínimo do orifício | 0.33milímetros |
| Largura mínima do traço | 0.32milímetros |
| Espaçamento mínimo entre traços | 0.36milímetros |
| Espessura da placa | 1.6milímetros |
Confiabilidade Ambiental
PorIPC-TM-650 requisitos padrão:
- Teste de calor úmido (IPC-TM-650 2.6.3.7): 1000 horas a 40°C / 90% RH – mudança na resistência da folha de óleo de carbono ≤20%
- Teste de ciclagem de temperatura (IPC-TM-650 2.6.7): 100 ciclos de -40°C a 85°C – sem craqueamento do óleo de carbono, flutuação na resistência ≤15%
- Teste de resistência à abrasão (IPC-TM-650 2.5.9): Depois 1000 ciclos – coeficiente de abrasão ≤5mg
Estrutura do Produto
A estrutura típica de umplaca de circuito de óleo de carbono dupla face (de cima para baixo):
- Camada de legenda (branco): Designadores de referência de componentes
- Camada de máscara de solda (verde): Proteção de circuito e prevenção de curto-circuito
- Camada de óleo de carbono: Filme de carbono condutor em locais designados do teclado
- Principais vestígios de cobre (35μm): Circuito condutor
- Substrato FR4 (1.6milímetros): Suporte isolante
- Vestígios de cobre inferior (35μm): Circuito condutor
- Camada de máscara de solda (verde): Proteção do circuito da camada inferior
- Camada de legenda (branco): Identificadores da camada inferior
A camada de óleo de carbono é aplicada somente em áreas designadas de contato do teclado ou zonas condutoras, não em toda a linha.
Principais recursos
Vantagem de custo significativa
O processo de óleo de carbono elimina certas etapas de revestimento e gravação de cobre, reduzindo os custos de material em 15% a 25%. Comparado ao chapeamento de ouro duro, os custos da tinta de carbono são 40% a 60% mais baixos.
Longa vida útil
Os teclados de óleo de carbono oferecem excepcional resistência ao desgaste, durando mais 1 milhões de ciclos de comutação com uma taxa de mudança de resistência de ≤10%.
Simples, Processo Eficiente
Usos de aplicação de óleo de carbonoserigrafia em vez de longos processos de galvanoplastia. Os prazos de produção podem serencurtado em mais 30%.
Excelente resistência ambiental
O óleo de carbono équimicamente inerte, oferecendo melhor resistência a ácidos e álcalis do que o cobre. Ele funciona de forma mais confiável em ambientes úmidos ou empoeirados. A dureza da superfície do filme de carbono atinge3H (teste de dureza de lápis), superando superfícies de cobre desprotegidas (1-2H).
Opções de design flexíveis
O óleo de carbono pode ser impresso diretamente para formar resistores, teclados, e outros módulos funcionais, reduzindo a contagem de juntas de solda em 30%–50%.
Processo de fabricação
O processo típico de fabricação de umplaca de circuito de óleo de carbono dupla face:
- Corte de materiais: Corte o laminado revestido de cobre FR4 nas dimensões de trabalho
- Perfuração: Faça furos e furos de montagem (diâmetro mínimo 0,33 mm)
- Limpeza de superfícies: Limpeza química para remover óxidos, óleos, e contaminantes
- Cobre sem eletricidade / galvanoplastia: Revestimento através de furos para conexões entre camadas
- Transferência de padrão: Exposição e desenvolvimento para formar padrões de circuito
- Gravura: Remova a folha de cobre das áreas sem circuito
- Tira: Remover resistência de filme seco
- Impressão de máscara de solda: Aplique tinta de máscara de solda verde
- Cura de máscara de solda: Cura em alta temperatura da máscara de solda
- Acabamento de superfície – impressão em óleo de carbono:
- Serigrafia de óleo de carbono em locais designados (impressão simples ou dupla)
- Pré-assar (80°C × 30 minutos)
- Cura principal (150°C × 30–60 minutos)
- Impressão de legenda: Imprimir identificadores em serigrafia branca
- Perfil: Roteamento do roteador, Corte em V, etc..
- Teste elétrico: Teste de continuidade, testes de isolamento
- Inspeção final e embalagem
Para PCBs comCONCORDAR + óleo de carbono acabamento combinado, a impressão em óleo de carbono é normalmente realizada após ENIG, com fita azul aplicada para proteger áreas de óleo de carbono.
Cenários de aplicação
Controles remotos e painéis de controle de eletrodomésticos
Oferta de contatos de óleo de carbonolonga vida útil da imprensa e baixa resistência de contato para resposta rápida. As aplicações típicas incluem controles remotos de TV, controles remotos de ar condicionado, e painéis de controle da máquina de lavar.
Módulos de controle eletrônico automotivo
Os circuitos de óleo de carbono dentro dos painéis das portas dos veículos oferecemforte resistência à corrosão, desempenho confiável em ambientes automotivos complexos e resolução de problemas de oxidação e quebra comuns com soluções tradicionais.
Painéis Operadores de Dispositivos Médicos
As áreas de detecção de toque impressas em óleo de carbono mantêm a operação estável em ambientes oleosos, ambientes úmidos. Os materiais de óleo de carbono também oferecem excelenteBiocompatibilidade.
Teclados industriais e sistemas POS
Em terminais POS e teclados industriais, circuitos que combinam óleo de carbono com substratos FR4 se adaptam às variações de temperatura e fornecem estabilidade, desempenho confiável.
Por que escolher UGPCB para sua placa de circuito de óleo de carbono dupla face?
✅ Conformidade com padrões internacionais
O design e a fabricação do produto seguem rigorosamenteIPC-2221 (Padrão genérico para design de placas impressas), IPC-6012 (Especificação de desempenho de placa rígida), eIPC-TM-650 (Manual de Métodos de Teste).
✅ Capacidades de fabricação de precisão
- Diâmetro mínimo do furo 0,33 mm – suporta projetos de alta densidade
- Largura/espaçamento mínimo de rastreamento 0.32 × 0,36 mm – precisão líder do setor
- Resistência à folha de óleo de carbono ≤20Ω/□ – excelente condutividade
✅ Serviço único
UGPCB fornece serviços ponta a ponta de Projeto de PCB e fabricação para Montagem PCBA.
✅ Garantia de alta confiabilidade
Contatos de óleo de carbono oferecem vida útil≥1 milhão de ciclos com taxa de mudança de resistência ≤10%, garantindo uma operação estável a longo prazo.
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Oplaca de circuito de óleo de carbono dupla face é umsolução altamente econômica para aplicações de teclado em produtos eletrônicos de consumo, eletrônica automotiva, e dispositivos médicos.
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Declaração de fonte de dados
Os dados técnicos e padrões citados neste artigo são derivados das seguintes fontes confiáveis:
- IPC (Associação conectando indústrias eletrônicas) Padrões:
- IPC-2221 – Norma genérica para design de placas impressas
- IPC-6012 – Especificação de qualificação e desempenho para placas impressas rígidas
- IPC-TM-650 – Manual de Métodos de Teste
- Especificações Técnicas Padrão da Indústria:
- Requisitos de fabricação de óleo de carbono PCB (largura do traço de óleo de carbono ≥6mil, convenções de nomenclatura de filmes, etc.)
- Especificações de controle de espessura de impressão em tela de óleo de carbono (impressão única: 0.3–1,0mil; impressão dupla: 1.0–2,0mil)
- Literatura Técnica da Indústria:
- Especificações de fabricação de PCB de óleo de carbono – três dimensões principais
- Análise técnica de PCB do processo de óleo de carbono
- PCB de óleo de carbono vs.. comparação de PCB padrão
