Kruta ploča

Šta je Rigid PCB?

Rigid štampane ploče (PCB) se proizvode od čvrste, nepokretne podloge. One zadržavaju trajni, fiksni oblik, pružajući stabilnu osnovu za montažu uređaja, električne veze i fizičku podršku. U poređenju sa savitljivim PCB pločama koje se mogu savijati i deformisati, rigid PCB ploče nude mehaničku čvrstoću i strukturnu integritet, što ih čini prikladnim za uređaje koji zahtijevaju stabilnu strukturnu podršku.

Većina rigid PCB ploča napravljena je od staklene vune (FR4) ili drugih čvrstih laminiranih materijala i ojačana epoksidnom smolom. Kroz hemijsku i termalnu obradu, ovi materijali postaju otporniji na toplotu, hemijsku koroziju i mehanički napon. Staklena vuna je jezgro većine rigid PCB ploča. Pored toga, dodaju se i elektronske komponente poput kondenzatora, čipova, otpornika itd., koje se lemiruju radi postizanja odgovarajućeg toka struje.

Rigid PCB specifikacije u LHD TECH-u

Kruti PCB struktura

Pouzdanost krutih PCB ploča zavisi od sinergije između svakog sloja i sklopa cijele mašine. U osnovi uključuje sljedeće slojeve:

1. Sloj osnovnog materijala

Najvažniji dio strukturalne ploče kruta ploča je sloj supstrata, koji pruža bazu za ploču štampanih kola kako bi osigurala čvrstoću i krutost. Supstrat je obično napravljen od staklene vlaknine impregnirane epoksidnom smolom (FR4) i predstavlja „kostur“ cijele štampane ploče.

2. Sloj bakra

Bakarni sloj povezuje dijelove i omogućava prenos signala i energije između komponenti na ploči. Način izrade je da se na pripremljenu podlogu, poput FR4, zalijepi sloj bakarnog folija.

3. Zalijepiti masku

Zelena površina, koja je najčešće vidljiva, je solder maska, koja ne služi samo estetskom funkcijom, već prvenstveno zaštiti bakarne trake i spriječi kratke spojeve tokom lemljenja.

4. Silkscreen sloj

Sloj svilene mreže koristi se za štampanje informacija na PCB ploči kako bi korisnici mogli razumjeti informacije o ploči. Sadržaj uključuje oznake komponenti, logotipe i referentne simbole, što olakšava proizvodnju, sklapanje i kasniju održavanje.

Vrste krutih PCB ploča

Postoji mnogo vrsta krutih PCB ploča, prikladnih za različite potrebe primjene:

1. Jednostrana kruta PCB ploča

Jednostrana kruta PCB ploča je najosnovniji tip, ima sloj bakra na jednoj strani podloge. Niska cijena, jednostavna proizvodnja, pogodna za primjene niske gustoće poput LED svjetala, kalkulatora itd.

2. Dvostrana kruta PCB ploča

Dvostrana kruta PCB ploča ima bakarne slojeve na obje strane, što može podržati složenije dizajne kola i može se široko koristiti u kontrolnim sistemima, pojačalima i industrijskoj opremi.

3. Višeslojna kruta PCB ploča

Višeslojne krute ploče sastoji se od tri ili više bakarnih slojeva odvojenih izolacionim materijalima. Često se koriste u aplikacijama visoke gustoće poput pametnih telefona i medicinskih uređaja.

4. Krute ploče s debelim bakarnim slojem

U poređenju sa običnim pločama, ploče s debelim bakarnim slojem mogu izdržati veću struju, mehanički napon i toplinsko opterećenje, pa su prikladne za opremu za napajanje i primjene visoke snage.

5. Krute ploče s visokom tačkom staklastog prijelaza (High Tg)

Tg znači tačka staklastog prijelaza. Krute ploče s visokom tačkom staklastog prijelaza mogu izdržati visoke temperature (＞170°C) i prikladne su za automobilsku i vazduhoplovnu industriju.

6. Krute ploče za visoke frekvencije

Krute ploče za visoke frekvencije prvenstveno su prikladne za prenos signala visoke frekvencije i često su načinjene od materijala s malim gubicima poput PTFE-a (Teflona) kako bi se osigurala integritet signala.

7. Krute ploče na bazi metala

Na bazi aluminijuma ili bakra, ima bolje karakteristike upravljanja toplinom i široko se koristi u LED rasvjeti, energetskim sistemima i elektronici visoke snage u automobilskoj industriji.

Proces proizvodnje krutih PCB ploča

Ograničenje sloja

Obično možemo proizvoditi samo jednoslojne i dvoslojne aluminijumske podloge. Zbog ograničenja proizvodnog procesa, višeslojne aluminijumske podloge je teško proizvesti, pa ne mogu zadovoljiti zahtjeve složenih višeslojnih dizajna.

Loša fleksibilnost

Metalni aluminijumski materijali imaju visoku krutost i nisku mekoću, pa nisu tako fleksibilni kao podloge od poliimida ili poliester materijala. Stoga nisu pogodni za primjene koje zahtijevaju ponovljeno savijanje.

Nepodudaranje koeficijenata toplinskog širenja

Koeficijent toplinskog širenja aluminijumskih podloga relativno je visok, što se razlikuje od nekih komponenti i materijala za lemljenje. Nepodudaranje koeficijenata toplinskog širenja dva materijala može lako dovesti do oštećenja lemnih spojeva ili odvajanja slojeva, što utiče na ukupnu pouzdanost.

Aluminijumske podloge zahtijevaju dodatne procesne zahtjeve

U poređenju sa običnim podlogama, metalna svojstva aluminijumskih podloga zahtijevaju više vremena za razmatranje tokom proizvodnje i montaže, što povećava složenost procesa i troškove.

Visoki trošak

Iako aluminijumske podloge imaju značajne prednosti u upravljanju toplotom, u poređenju sa tradicionalnim FR4 materijalima, PCB ploče na bazi aluminijuma imaju više troškove materijala, posebne proizvodne procese i zahtjeve za površinsku obradu, pa se time povećavaju ukupni troškovi proizvodnje.

Značajke i prednosti krutih PCB ploča

Ključne karakteristike:

1. Kruta konstrukcija: Uglavnom se sastoji od stakloplastike, što osigurava stabilnost ploče i sprečava deformaciju, pružajući podršku za stabilnost proizvoda.
2. Visokokvalitetni dizajn kola: Podržava višeslojnu strukturu, omogućavajući složena kola i gusto postavljanje komponenti.
3. Visokoprecizna kontrola dimenzija: Pogodno za proizvode koji zahtijevaju visoku preciznost, poput pametnih telefona i medicinskih uređaja.

Jedinstvene prednosti:

1. Izdržljivost i dug vijek trajanja: Kruti materijali i konstrukcija omogućuju dugotrajnu upotrebu u teškim uslovima;
2. Niska cijena proizvodnje: Pogodno za masovnu proizvodnju, standardizirane procese i kratko vrijeme izrade;
3. Laka integracija automacije: Podržava automatsko lemljenje i montažu, poboljšavajući produktivnost i konzistentnost.

Primjena krutih PCB ploča

1. Računarska matična ploča: Kruti PCB može se koristiti kao jezgro matične ploče za nošenje ključnih komponenti poput procesora, memorije, GPU-a itd.;
2. Potrošačka elektronika: Široko se koristi u svakodnevnim uređajima poput pametnih telefona, televizora, mikrotalasnih pećnica itd.;
3. Automobilska elektronika: Neophodna u električnim vozilima i naprednim sistemima za pomoć vozaču (ADAS);
4. Komunikaciona oprema: Kruti PCB ima visoku signalnu stabilnost i može se koristiti u radio uređajima, mobitelima, rutereima i satelitskim komunikacionim sistemima.

IPC standardi za krute ploče (PCB)

Proizvodnja krutih štampanih ploča ne samo da mora osigurati dostupnost, već i da zadovolji međunarodne standarde.

IPC-A-600 i IPC-6012 su dva ključna standarda:

• IPC-A-600: definiše standarde u pogledu izgleda i fizičkih grešaka za svaki sloj PCB-a;
  
• IPC-6012: definiše zahtjeve u pogledu performansi, specifikacije materijala i metode testiranja, i široko se koristi u avioindustriji, automobilskoj industriji i telekomunikacijama.
  

Sukladnost sa IPC standardima zahtijeva stroga mjerenja kontrole kvalitete poput testiranja mikro-preseka, AOI optičke inspekcije, električnog testiranja kratkog spoja i prekida, itd. Na ovaj način može se osigurati dugoročna pouzdanost rigidnih PCB ploča.

Zašto izabrati LHD za proizvodnju rigidnih PCB ploča?

LHD TECH koristi napredne tehnologije proizvodnje i kontrole kvalitete za izradu jednoslojnih, dvoslojnih i višeslojnih rigidnih PCB ploča od FR4 materijala, visokotemperaturnih i metalnih materijala. Svaka PCB ploča usklađena je sa IPC-A-600 i IPC-6012 standardima i koristi se u više industrija, kao što su potrošačka elektronika, svemirska industrija, industrijska automatizacija, itd. Ako tražite pouzdanog dobavljača rigidnih PCB ploča, kontaktirajte nas već danas!

Sažetak

Krut ploča imaju pokriveno svaki aspekt ljudskog života, od kućanskih aparata do visokokvalitetnih industrijskih sistema. One su dobile široku primjenu zahvaljujući svojim prednostima poput visoke čvrstoće, tačnih dimenzija, dobre stabilnosti itd. Zajedno sa kontinuiranim razvojem elektronske industrije, krute PCB ploče će i dalje igrati svoju ulogu.