Stiv PCB

Hvad er en stiv PCB?

Stive printkort (PCB'er) fremstilles af et stærkt, uformeligt underlag. De fastholder en permanent, fast form og sikrer en stabil base til enhedsmontering, elektrisk forbindelse og fysisk støtte. I forhold til bøjelige og deformerbare fleksible PCB'er tilbyder stive PCB'er mekanisk styrke og strukturel integritet, hvilket gør dem velegnede til enheder, der kræver stabil strukturel støtte.

De fleste stive PCB'er er lavet af glasfiber (FR4) eller andre stive laminatmaterialer og forstærket med epoxiharpik. Gennem kemisk og termisk behandling vil disse materialer have større modstandsevne mod varme, kemisk korrosion og spænding. Glasfiber er kernen i de fleste stive PCB'er. Derudover tilføjes også elektroniske komponenter som kondensatorer, chips, modstande osv. og loddes for at opnå korrekt strømflow.

Stiv PCB-specifikation hos LHD TECH

Stiv PCB-struktur

Pålideligheden af stiv PCB afhænger af samspillet mellem hver lagstruktur og hele maskinens samling. Den omfatter hovedsageligt følgende lag:

1. Basis materialelag

Det vigtigste i stiv PCB pladens struktur er substratlaget, som sikrer grundlaget for PCB'en og giver styrke og stivhed. Substratet er almindeligvis lavet af glasfiberarmeret epoxiharpp (FR4) og udgør 'skellet' i hele kredsløbspladen.

2. Kobberlag

Kobberlaget forbinder hver enkelt del og sikrer transmission af signaler og strøm mellem komponenterne på pladen. Fremstillingsmetoden består i at laminere et lag kobberfolie på den stive PCB efter, at substratet såsom FR4 er forberedt.

3. Lodsmaske

Den almindeligt synlige grønne overflade er lodsmasken, som ikke kun giver en æstetisk pæn udseende, men hvis primære funktion er at beskytte kobberbanerne og forhindre kortslutning under lodningsprocessen.

4. Silkesieblag

Silk-screen-laget bruges til at printe information på PCB-pladen, så brugere kan forstå pladens information. Indholdet omfatter komponentetiketter, logoer og referencesymboler osv., hvilket er praktisk for produktion, samling og senere vedligeholdelse.

Typer af stive PCB'er

Der findes mange forskellige typer af stive PCB'er, som er velegnede til forskellige anvendelsesbehov:

1. Enkeltlag stiv PCB

Enkeltlag stiv PCB-plade er den mest grundlæggende type, den har et lag kobber på den ene side af substratet. Den er billig, simpel i produktion og egnet til lavdensitetsapplikationer såsom LED-lys, lommeregnere osv.

2. Dobbeltlag stiv PCB

Dobbeltlag stiv PCB har kobberlag på begge sider, hvilket kan understøtte mere komplekse kredsløbsdesign og anvendes bredt i kontrolsystemer, forstærkere og industriudstyr.

3. Flerlags stiv PCB

Multilagrede stive PCB'er indeholder tre eller flere kobberlag adskilt af isolerende materialer. De anvendes typisk i højdensitetsapplikationer såsom smartphones og medicinsk udstyr.

4. Storstrøms PCB

I forhold til almindelige PCB'er kan storstrøms PCB'er tåle højere strøm, mekanisk belastning og termisk påvirkning og er egnet til strømforsyningsudstyr og high-power applikationer.

5. Høj Tg stiv PCB

Tg står for glasovergangstemperatur. Høje Tg PCB'er kan tåle høje temperaturer (＞170°C) og er egnet til bilindustrien og luftfartsindustrien.

6. Højfrekvens stive PCB'er

Højfrekvens stive kredsløbsplader er primært egnet til højfrekvens signaloverførsel og er ofte lavet af materialer med lav tabseffekt såsom PTFE (Teflon) for at sikre signaintegritet.

7. Metalbaserede stive PCB'er

Basert på aluminium eller kobber har den bedre termisk styring og anvendes bredt i LED-belysning, strømsystemer og high-power autonome elektronik.

Produktionsproces for stive PCB

Laggrænse

Almindeligvis kan vi kun producere enkeltlags aluminiumsunderlag og dobbeltlags aluminiumsunderlag. På grund af begrænsninger i produktionsprocessen er det vanskeligt at producere multilags aluminiumsunderlag, så de kan ikke leve op til kravene til komplekse multilagsdesign.

Dårlig fleksibilitet

Metalliske aluminiumsmaterialer har høj stivhed og lav blødhed og er ikke så fleksible som polyimid- eller polyesterunderlag. Derfor er de ikke velegnede til anvendelser, der kræver gentagen bøjning.

Utilpassede termiske udvidelseskoefficienter

Aluminiumsunderlagets termiske udvidelseskoefficient er relativt høj, hvilket adskiller sig fra nogle komponenter og lodematerialer. Uoverensstemmelsen mellem termiske udvidelseskoefficienter kan nemt føre til skader på lodninger eller afbladning, hvilket påvirker den samlede pålidelighed.

Aluminiumsunderlag medfører ekstra proceskrav

I forhold til almindelige substrater kræver de metalliske egenskaber hos aluminiumsubstrater mere tid til overvejelse under fremstilling og samling, hvilket vil øge proceskompleksiteten og omkostningerne.

Høje omkostninger

Selvom aluminiumsubstrater har betydelige fordele med hensyn til termisk styring, har PCB'er baseret på aluminium sammenlignet med traditionelle FR4-materialer højere materialeomkostninger, særlige fremstillingsprocesser og krav til overfladebehandling, hvorfor de samlede fremstillingsomkostninger stiger.

Funktioner og fordele ved stive PCB'er

Hovedfunktioner:

1. Stiv konstruktion: Hovedsageligt lavet af glasfiber, hvilket sikrer, at pladen forbliver stabil og forhindrer deformation, og derved understøtter produktets stabilitet.
2. Højdensitets kretsdesign: Understøtter flerlagsstrukturer, hvilket muliggør komplekse kredsløb og højdensitets komponentopsætning.
3. Højpræcisions dimensionel kontrol: Egnet til produkter, der kræver høj præcision, såsom smartphones og medicinsk udstyr.

Kernefordele:

1. Holdbarhed og lang levetid: Stive materialer og konstruktion muliggør langvarig brug i barske miljøer;
2. Lav produktionspris: Egnet til masseproduktion, standardprocesser og korte produktionscyklusser;
3. Nem integration i automatiserede processer: Understøtter automatisk lodning og samling, hvilket forbedrer produktivitet og konsistent kvalitet.

Anvendelsesområder for stive PCB'er

1. Computerens hovedkort: Stive PCB'er kan bruges som kernen i hovedkortet og bære nørdelene som CPU, hukommelse, GPU osv.;
2. Forbrugerelektronik: Anvendes bredt i hverdagsapparater som smartphones, TV'er, mikrobølgeovne osv.;
3. Automotiv elektronik: Uundværlig i elbiler og avancerede førerassistentssystemer (ADAS);
4. Kommunikationsudstyr: Stive PCB'er har høj signalmæssig stabilitet og kan bruges i radio, mobiler, routere og satellitkommunikationssystemer.

IPC-standarder for stive PCB'er

Fremstilling af stive kredsløbsplader skal ikke kun sikre funktionalitet, men også overholde internationale standarder.

IPC-A-600 og IPC-6012 er to nøglestandarder:

• IPC-A-600: angiver standarder for udseende og fysiske defekter for hver enkelt lag på PCB'en;
  
• IPC-6012: præciserer krav til ydeevne, materialer og testmetoder og anvendes bredt inden for luftfart, automobilindustri og kommunikationsindustrien.
  

At overholde IPC-standarder kræver strenge kvalitetskontrolforanstaltninger såsom mikrosektionstest, AOI-optisk inspektion, kortslutnings- og åbent kredsløb elektrisk testning osv. Kun på denne måde kan langsigtet pålidelighed af stive PCB'er sikres.

Hvorfor vælge LHD til produktion af stive PCB'er?

LHD TECH anvender avanceret produktion og kvalitetskontrolteknologi til at levere enkeltlag, dobbeltlag og multilag stive PCB'er af FR4, høj Tg og metalbaserede materialer. Hvert PCB overholder IPC-A-600 og IPC-6012 standarder og anvendes bredt inden for flere industrier såsom forbrugerelektronik, luftfart, industriautomatisering osv. Hvis du leder efter en pålidelig leverandør af stive PCB'er, bedes du kontakte os nu!

Opsummering

Stive kredsløbsplader har gennemsyreret alle aspekter af menneskers liv, fra husholdningsapparater til højkvalitets industrielle systemer. De har opnået bred anvendelse takket være deres fordele som høj styrke, præcis størrelse, god stabilitet osv. Med den kontinuerlige udvikling inden for elektronikindustrien vil stive PCB'er fortsat spille en vigtig rolle.