Stiv PCB

Hva er en stiv PCB?

Stive kretskort (PCB) er laget av et stødig, uformbart underlag. De beholder en permanent, fast form og gir en stabil base for enhetsmontering, elektrisk tilkobling og fysisk støtte. Sammenlignet med bøyelige og deformerbare fleksible PCB-er, tilbyr stive PCB-er mekanisk styrke og strukturell integritet, noe som gjør dem egnet for enheter som krever stabil strukturell støtte.

De fleste stive PCB-er er laget av glassfiber (FR4) eller andre stive laminatmaterialer og forsterket med epoksyharpikser. Gjennom kjemisk og termisk behandling vil disse materialene ha bedre motstand mot varme, kjemisk korrosjon og stress. Glassfiber er kjernen i de fleste stive PCB-er. I tillegg legges også elektroniske komponenter som kondensatorer, chips, motstander osv. til og loddes for å oppnå riktig strømflyt.

Spesifikasjon for stive PCB hos LHD TECH

Stiv PCB-struktur

Påliteligheten til stiv PCB avhenger av samspillet mellom hver lagstruktur og hele maskinmonteringen. Den inkluderer hovedsakelig følgende lag:

1. Basisstofflag

Det viktigste delen av stiv PCB kretskortstrukturen er substratlaget, som gir grunnlaget for PCB-en slik at den får styrke og stivhet. Substratet er vanligvis laget av med glassfiber forsterket epoksyharpiks (FR4) og er 'skjelettet' i hele kretskortet.

2. Kopperlag

Kopperlaget kobler sammen hver enkelt del og muliggjør overføring av signaler og strøm mellom komponentene i kortet. Fremstillingsmetoden er å laminere et lag kopperfolie på den stive PCB-en etter at substratet, som f.eks. FR4, er forberedt.

3. Loddeleg

Den vanlig synlige grønne overflaten er loddeleg, som ikke bare gir en estetisk flott utseende, men hvis viktigste oppgave er å beskytte kopperbanene og hindre kortslutning under loddeprosessen.

4. Silkskjerm-lag

Silk screen-laget brukes til å skrive ut informasjon på PCB-kortet slik at brukere kan forstå kortinformasjonen. Innholdet inkluderer komponentetiketter, logoer og referansesymboler, som gjør det praktisk for produksjon, montering og senere vedlikehold.

Typer stive PCB-er

Det finnes mange typer stive PCB-er, egnet for ulike bruksområder:

1. Enkeltsidig stiv PCB

Enkeltsidig stiv PCB er den mest grunnleggende typen, den har et lag kobber på den ene siden av substratet. Den er billig, enkel i produksjon og egnet for lavdensitetsapplikasjoner som LED-lys, kalkulatorer osv.

2. Dobbeltsidig stiv PCB

Dobbeltsidig stiv PCB har kobberlag på begge sider, noe som kan støtte mer komplekse kretskonstruksjoner og kan brukes mye i kontrollsystemer, forsterkere og industriutstyr.

3. Flerlags stiv PCB

Flerlags stive PCB-er inneholder tre eller flere kobberlag adskilt av isolerende materialer. De brukes vanligvis i applikasjoner med høy tetthet, som for eksempel smartphones og medisinsk utstyr.

4. Tung kobber stiv PCB

Sammenlignet med vanlige PCB-er tåler PCB-er med tung kobber høyere strøm, mekanisk stress og termisk belastning, og er egnet for strømforsyningsutstyr og applikasjoner med høy effekt.

5. Høy Tg stiv PCB

Tg står for glassomvandlingstemperatur. PCB-er med høy Tg tåler høye temperaturer (＞170°C) og er egnet for bil- og romfartindustrien.

6. Høyfrekvent stiv PCB

Høyfrekvente stive kretskort er først og fremst egnet for høyfrekvent signaloverføring og er ofte laget av materialer med lavt tap som PTFE (Teflon) for å sikre signalkvalitet.

7. Metallbasert stiv PCB

Basert på aluminium eller kobber har den bedre termisk styring og brukes mye i LED-belysning, kraftsystemer og høyeffekts bilautomatikk.

Produksjonsprosess for stive PCB

Lagbegrensning

Vanligvis kan vi bare produsere enkeltlags aluminiumsbaser og dobbeltlags aluminiumsbaser. På grunn av begrensninger i produksjonsprosessen er det vanskelig å produsere flerlags aluminiumsbaser, så de kan ikke oppfylle behovet for komplekse flerlagsdesign.

Dårlig fleksibilitet

Metalliske aluminiumsmaterialer har høy stivhet og lav mykhet, og er ikke like fleksible som polyimid- eller polyesterbaser. Derfor er de ikke egnet for applikasjoner som krever gjentatt bøying.

Ulik termisk ekspansjonskoeffisient

Termisk ekspansjonskoeffisient for aluminiumsbaser er relativt høy, noe som er forskjellig fra noen komponenter og loddematerialer. Ulikheten i termisk ekspansjonskoeffisient mellom de to kan lett føre til skader på loddeforbindelser eller delaminering, og påvirke den totale påliteligheten.

Aluminiumsbaser medfører ekstra prosesskrav

I forhold til ordinære substrater krever de metalliske egenskapene til aluminiumsubstrater mer tid til vurdering under produksjon og montering, noe som vil øke prosesskompleksiteten og kostnadene.

Høye kostnader

Selv om aluminiumsubstrater har betydelige fordeler med hensyn til varmehåndtering, har aluminiumbaserte PCB-er høyere materialkostnader, spesielle produksjonsprosesser og overflatebehandlingskrav sammenlignet med tradisjonelle FR4-materialer, noe som fører til økte totale produksjonskostnader.

Egenskaper og fordeler ved stive PCB-er

Nøkkelfunksjoner:

1. Stiv konstruksjon: Hovedsakelig laget av glassfiber, noe som sikrer at kortet forblir stabilt og forhindrer deformasjon, og gir støtte for produktstabilitet.
2. Høytetthets kretskonstruksjon: Støtter flerlagsstrukturer, noe som muliggjør komplekse kretser og tetteste komponentplassering.
3. Høy presisjonsdimensjonskontroll: Egnet for produkter som krever høy nøyaktighet, som smarttelefoner og medisinsk utstyr.

Kjernefordeler:

1. Holdbarhet og lang levetid: Stive materialer og konstruksjon muliggjør langvarig bruk i krevende miljøer;
2. Lav produksjonskostnad: Egnet for masseproduksjon, standardiserte prosesser og korte syklustider;
3. Enkel integrering av automatisering: Støtter automatisk lodding og montering, noe som øker produktiviteten og konsistensen.

Anvendelsesområder for stive PCB-er

1. Datamor Motherboard: Stive PCB-er kan brukes som kjerne i hovedkortet for å bære nøkkeldeler som CPU, minne, GPU, osv.;
2. Konsumentelektronikk: Brukes mye i daglig utstyr som smartphones, TV-er, mikrobølgeovner, osv.;
3. Automotiv elektronikk: Uunnværlig i elektriske biler og avanserte førerassistanse-systemer (ADAS);
4. Kommunikasjonsutstyr: Stive PCB-er har høy signilstabilitet og kan brukes i radio, mobiltelefoner, rutere og satellittkommunikasjonssystemer.

IPC-standarder for stive PCB-er

Produksjon av stive kretskort må ikke bare sikre tilgjengelighet, men også oppfylle internasjonale standarder.

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

• IPC-A-600: spesifiserer standardene for utseende og fysiske feil på hver lag i PCB-en;
  
• IPC-6012: avklarer krav til ytelse, materialspesifikasjoner og testmetoder, og brukes mye i luftfarts-, bil- og kommunikasjonsindustrien.
  

For å møte IPC-standarder kreves streng kvalitetskontroll, slik som mikrosnitttesting, AOI-optisk inspeksjon, elektrisk testing for kortslutning og åpen krets, osv. Bare på denne måten kan langtidsdriftssikkerheten til stive PCB-er sikres.

Hvorfor velge LHD for produksjon av stive PCB-er?

LHD TECH bruker avansert produksjons- og kvalitetskontrollteknologi til å levere enkeltlag, dobbeltlag og flerlags stive PCB-er i FR4, høy Tg og metallbaserte materialer. Hver PCB overholder IPC-A-600 og IPC-6012 standarder og brukes i flere industrier som forbrukerelektronikk, romfart, industriell automasjon, osv. Hvis du søker en pålitelig leverandør av stive PCB-er, vennligst kontakt oss nå!

Sammendrag

Stive kretskort har dekket alle aspekter av menneskers liv, fra husholdningsapparater til høyteknologiske industrisystemer. De har funnet bred anvendelse takket være fordelene sine som høy styrke, nøyaktige mål og god stabilitet. Med den kontinuerlige utviklingen av elektronikkindustrien vil stive PCB-er fortsette å spille sin rolle.