Sukelias PCB

Mikä on kovapohjainen PCB?

Kovapohjaiset piirilevyt (PCB:t) valmistetaan kovasta, taipumattomasta pohjamateriaalista. Ne säilyttävät pysyvän, kiinteän muodon ja tarjoavat vakaan perustan laitekokoonpanolle, sähköisille yhteyksille ja rakenteelliselle tukeen. Taivutettavien ja muovattavien joustavien PCB:iden vertailuna kovapohjaiset PCB:t tarjoavat mekaanista lujuutta ja rakenteellista eheyttä, mikä tekee niistä sopivia laitteisiin, jotka vaativat vakaata rakenteellista tukea.

Useimmat kovapohjaiset PCB:t valmistetaan lasikuidusta (FR4) tai muista kovapohjaisista levymateriaaleista, joita on vahvistettu epoksihartsiyhdennäisillä. Kemiallisten ja lämpökäsittelyjen kautta nämä materiaalit kestävät paremmin lämpöä, kemiallista korroosiota ja rasitusta. Lasikuitu on yleisimpien kovapohjaisten PCB:iden ydin. Lisäksi niihin lisätään ja juotetaan elektroniikkakomponentteja, kuten kondensaattoreita, piirejä, vastuksia ym., jotta saavutetaan oikea sähkövirran kulkeutuminen.

Kovapohjaisen PCB:n tekniset tiedot LHD TECH:issä

Kova PCB-rakenne

Kovan PCB:n luotettavuus riippuu kerrosrakenteen ja koko koneen kokoonpanon synergistä. Se sisältää pääasiassa seuraavat kerrokset:

1. Pohjamateriaalikerros

Tärkein osa sukelias PCB levyrakenteesta on substraattikerros, joka tarjoaa pohjan emäskartan vahvuudelle ja jäykkyydelle. Substraatti on yleensä valmistettu lasikuitua vahvistetusta epoksihartsesta (FR4) ja se on koko piirilevyn "runko".

2. Kuparikerros

Kuparikerros yhdistää osat toisiinsa ja mahdollistaa signaalien ja virtojen siirron piirilevyn komponenttien välillä. Valmistusmenetelmä on levittää kuparifoliota valmiille substraatille, kuten FR4:lle.

3. Juotosmassa

Yleisesti näkyvä vihreä pinta on juotosmassa, joka ei ainoastaan anna piirilevalle esteettistä ulkonäköä, vaan sen pääasiallinen tehtävä on suojata kupariratoja ja estää oikosulkuja juottamisen aikana.

4. Silkkipainokerros

Silkkipinotaso käytetään tietojen tulostamiseen PCB-kortille, jotta käyttäjät voivat ymmärtää kortin tiedot. Siihen kuuluu komponenttien nimikkeitä, logotyyppejä ja viittausmerkkejä, mikä helpottaa tuotantoa, asennusta ja myöhempää huoltoa.

Kovien PCB-korttien tyypit

Kovia PCB-kortteja on useita eri tyyppejä, jotka soveltuvat eri käyttötarkoituksiin:

1. Yksipuolinen kova PCB

Yksipuolinen kova PCB-kortti on perustason tyyppi, jossa on kuparikerros substraatin toisella puolella. Se on edullinen ja valmistuksesta yksinkertainen, ja se soveltuu matalätiheyksisiin sovelluksiin, kuten LED-valoihin, laskimiin yms.

2. Kaksipuolinen kova PCB

Kaksipuolinen kova PCB-kortti on kuparikerroksia molemmilla puolilla, mikä mahdollistaa monimutkaisempien piirirakenteiden käytön. Sitä voidaan käyttää laajasti ohjausjärjestelmissä, vahvistimissa ja teollisuuden laitteissa.

3. Monikerroksinen kova PCB

Monikerroksisten jäykien PCB-levyjen rakenteessa on kolme tai useampaa kuparikerrosta eristävien materiaalien erottamina. Niitä käytetään yleisesti korkean tiheyden sovelluksissa, kuten älypuhelimissa ja lääketieteellisissä laitteissa.

4. Raskasjohdin jäykkä PCB

Perinteisiin PCB-levyihin verrattuna raskasjohdin PCB:t voivat kestää suurempaa sähkövirtaa, mekaanista rasitusta ja lämpökuormaa, ja ne soveltuvat sähkönsiirtolaitteisiin ja korkean tehon sovelluksiin.

5. Korkean Tg:n jäykkä PCB

Tg tarkoittaa lasiyleiskohdan lämpötilaa. Korkean Tg:n PCB:t kestävät korkeita lämpötiloja (yli 170 °C) ja ne soveltuvat hyvin automaatioteollisuuteen ja ilmailuteollisuuteen.

6. Korkeataajuuksinen jäykkä PCB

Korkeataajuuksiset jäykät piirilevyt soveltuvat ensisijaisesti korkeataajuuksisen signaalin siirtoon ja niistä valmistetaan usein materiaaleja, kuten PTFE (Teflon), jotka varmistavat signaalin eheyden.

7. Metallipohjainen jäykkä PCB

Alumiini- tai kuparipohjaisena sillä on paremmat lämmönhallintamahdollisuudet ja sitä käytetään laajasti LED-valaistuksessa, energiasysteemeissä ja suuritehoisissa autoelektroniikkasovelluksissa.

Kovapintaisen PCB-valmistusprosessi

Kerrosraja

Yleensä voimme valmistaa vain yksikerroksisia ja kaksikerroksisia alumiinikantoja. Valmistusprosessin rajoitusten vuoksi monikerroksisten alumiinikantojen valmistus on vaikeaa, joten ne eivät sovellu monimutkaisten monikerrosrakenteiden tarpeisiin.

Huono taipuvuus

Metallinen alumiinimateriaali on kovaa ja jäykkää eikä ole läpinäkyvää kuten polyimidin tai polyesterikantojen. Siksi sitä ei voida käyttää sovelluksissa, joissa vaaditaan toistuvaa taivuttamista.

Epäsopiva lämpölaajenemiskerroin

Alumiinikantojen lämpölaajenemiskerroin on suhteellisen korkea, mikä eroaa joissakin komponenteissa ja juotosmateriaaleissa käytettävistä arvoista. Lämpölaajenemiskertoimien epäsopivuus voi helposti johtaa juotoksien vaurioitumiseen tai kerrostumiseen, mikä vaikuttaa koko tuotteen luotettavuuteen.

Alumiinikannat lisäävät prosessivaatimuksia

Verrattuna tavallisiin kantamateriaaleihin, alumiinikantojen metalliset ominaisuudet vaativat enemmän huomiota valmistuksen ja kokoamisen aikana, mikä lisää valmistusprosessin monimutkaisuutta ja kustannuksia.

Korkeat kustannukset

Vaikka alumiinikantojen lämmönjohtavuus on huomattavan hyvä verrattuna perinteisiin FR4-materiaaleihin, alumiinipohjaiset PCB:t ovat kalliimpia materiaaliltaan, vaativat erityisiä valmistusmenetelmiä ja pinnoituskäsittelyä, mikä nostaa kokonaisvalmistuskustannuksia.

Kovien piirikarttojen ominaisuudet ja edut

Esimerkki ominaisuuksista:

1. Kova rakenne: Valmistetaan pääasiassa lasikuidusta, mikä takaa levyn pysyvän vakiona ja estää vääntymisen, tarjoten tukea tuotteen vakavuudelle.
2. Tiheän piirityksen suunnittelu: Tukee monikerrosrakenteita, mahdollistaen monimutkaiset piirit ja tiheän komponenttien asettelun.
3. Tarkka mittojen hallinta: Soveltuu tuotteisiin, joissa vaaditaan tarkkuutta, kuten älypuhelimissa ja lääketieteellisissä laitteissa.

Ytimiset etumatkat:

1. Kestävyys ja pitkä käyttöikä: Kovat materiaalit ja rakenne mahdollistavat pitkäaikaisen käytön kovissa olosuhteissa;
2. Matalat valmistuskustannukset: Soveltuu sarjatuotantoon, standardoituun valmistusprosessiin ja lyhyisiin valmistusaikoihin;
3. Helppo automaattinen integrointi: Tukee automaattista juottamista ja kokoamista, parantaen tuottavuutta ja yhtenäisyyttä.

Kovien piirikorttien käyttöalueet

1. Tietokoneen emolevy: Kova levy voidaan käyttää emolevyn ytimeksi, jolla on keskeiset komponentit, kuten CPU, muisti, GPU jne.;
2. Kuluttajaelektroniikka: Käytetään laajasti arjen kodinkoneissa, kuten älypuhelimissa, televisioissa, mikroaaltouuneissa jne.;
3. Auton elektroniikka: Välttämätön sähköajoneuvoissa ja edistetyissä kuljettajan apujärjestelmissä (ADAS);
4. Viestintävarusteet: Kova levy on huipputasoa signaalin vakaudessa, ja sitä voidaan käyttää radioissa, matkapuhelimissa, reitittimissä ja satelliittiviestintäjärjestelmissä.

IPC-standardit koville levyille

Kovien piirilevyjen valmistuksessa on tärkeää varmistaa käytettävyys ja kansainväliset standardit.

IPC-A-600 ja IPC-6012 ovat kaksi keskeistä standardia:

• IPC-A-600: määrittää piirilevyn kerrosten ulkonäön ja fyysisten vikojen standardit;
  
• IPC-6012: selkeyttää suorituskyvyn vaatimukset, materiaalimääritykset ja testausmenetelmät, ja sitä käytetään laajasti ilmailussa, autoteollisuudessa ja viestinnässä.
  

IPC-standardien noudattaminen edellyttää tiukkoja laadunvalvontatoimenpiteitä, kuten mikrolevyn testausta, AOI-optista tarkastusta, oikosulun ja avoimen piirin sähköistä testausta jne. Vain tällä tavalla voidaan taata jäykän PCB:n pitkän aikavälin luotettavuus.

Miksi valita LHD jäykän PCB:n valmistukseen?

LHD TECH käyttää edistynyttä valmistus- ja laadunvalvontatekniikkaa tarjoten yhden, kahden ja monikerroksisia jäykkiä PCB-levyjä FR4:stä, korkean Tg:n ja metallipohjaisista materiaaleista. Jokainen PCB vastaa IPC-A-600 ja IPC-6012 -standardeja ja soveltuu laajasti useisiin teollisuuden aloihin, kuten kuluttajatekniikkaan, ilmailuun ja avaruusteknologiaan, teolliseen automaatioon jne. Jos etsit luotettavaa jäykän PCB:n toimittajaa, ota yhteyttä meihin jo tänään!

Yhteenveto

Kovat piirilevyt ovat hallinneet ihmisten elämän kaikki puolet, kotitalouksien laitteista korkealuokkaisiin teollisiin järjestelmiin. Niiden hyödyntämiset ovat voimakkaan lujuuden, tarkan mitan ja hyvän vakavuuden ansiosta. Elektroniikkateollisuuden jatkuvan kehityksen myötä kovat PCB:t tulevat jatkamaan rooliaan.