PCB rigid

Ce este o PCB rigidă?

Plăcile de circuit imprimat rigide (PCB) sunt fabricate dintr-un suport solid, nedeformabil. Ele păstrează o formă permanentă și fixă, oferind o bază stabilă pentru asamblarea dispozitivelor, conexiunile electrice și suportul fizic. Comparativ cu plăcile PCB flexibile, care se pot îndoi sau deforma, PCB-urile rigide oferă rezistență mecanică și integritate structurală, fiind potrivite pentru dispozitivele care necesită un suport structural stabil.

Majoritatea PCB-urilor rigide sunt fabricate din fibră de sticlă (FR4) sau alte materiale laminate rigide și sunt întărite cu rășină epoxidică. Prin tratamente chimice și termice, aceste materiale vor avea o rezistență mai mare la căldură, coroziunea chimică și stres. Fibră de sticlă este nucleul majorității PCB-urilor rigide. În plus, sunt adăugate și sudate componente electronice precum condensatori, cipuri, rezistori etc., pentru a realiza o curgere corespunzătoare a curentului electric.

Specificații PCB rigidă la LHD TECH

Structură PCB rigidă

Fiabilitatea PCB-ului rigid depinde de sinergia dintre fiecare strat al structurii și ansamblul mașinii. În principal include următoarele straturi:

1. Stratul de material de bază

Cea mai importantă parte a pCB rigid structurii plăcii este stratul de bază, care oferă fundamentul pentru ca placa de circuit să asigure rezistența și rigiditatea. Substratul este realizat, de obicei, din rină epoxidică armată cu fibră de sticlă (FR4) și este "scheletul" întregii plăci de circuit.

2. Strat de cupru

Stratul de cupru conectează fiecare componentă și realizează transmiterea semnalelor și a energiei electrice între elementele plăcii. Metoda de producție constă în aplicarea unui strat de folie de cupru pe placa PCB rigidă după pregătirea suportului, cum ar fi FR4.

3. Mască de lipit

Suprafața verde, de obicei vizibilă, este masca de lipit, care nu oferă doar un aspect estetic, ci are ca sarcină principală protejarea liniilor de cupru și prevenirea scurtcircuitelor în timpul procesului de lipire.

4. Strat de serigrafie

Stratul de serigrafie este utilizat pentru a imprima informații pe placa de circuit (PCB), astfel încât utilizatorii să poată înțelege informațiile despre placă. Conținutul include etichete ale componentelor, sigle și simboluri de referință, facilitând astfel producția, asamblarea și întreținerea ulterioară.

Tipuri de PCB rigide

Există multe tipuri de PCB rigide, potrivite pentru diverse nevoi de aplicații:

1. PCB rigid monocapa

Placa PCB rigid monocapa este tipul cel mai de bază; aceasta are un strat de cupru pe o singură parte a suportului. Are un cost redus, este simplu de produs și este potrivită pentru aplicații cu densitate scăzută, cum ar fi luminile LED, calculatoarele etc.

2. PCB rigid bicapa

PCB-ul rigid bicapa are straturi de cupru pe ambele părți, ceea ce permite realizarea unor proiecte de circuite mai complexe și poate fi utilizat în mod frecvent în sisteme de control, amplificatoare și echipamente industriale.

3. PCB rigid multicapa

PCB-urile rigide multistrat conțin trei sau mai multe straturi de cupru separate de materiale izolante. Sunt utilizate frecvent în aplicații cu densitate ridicată, cum ar fi smartphone-urile și dispozitivele medicale.

4. PCB rigid cu cupru gros

Comparativ cu PCB-urile obișnuite, PCB-urile cu cupru gros rezistă la un curent mai mare, solicitări mecanice și sarcini termice, fiind potrivite pentru echipamente de alimentare și aplicații cu putere mare.

5. PCB rigid cu Tg ridicat

Tg reprezintă temperatura de tranziție vitrească. PCB-urile cu Tg ridicat rezistă la temperaturi înalte (＞170°C) și sunt potrivite pentru industria auto și aerospace.

6. PCB rigid de înaltă frecvență

Plăcile de circuit rigide de înaltă frecvență sunt în principal potrivite pentru transmisia semnalelor de înaltă frecvență și sunt fabricate adesea din materiale cu pierderi reduse, cum ar fi PTFE (Teflon), pentru a asigura integritatea semnalului.

7. PCB rigid pe bază de metal

Pe bază de aluminiu sau cupru, oferă o mai bună gestionare termică și este utilizat pe scară largă în iluminatul LED, sistemele de alimentare și electronica auto de putere.

Procesul de Fabricație a PCB-urilor Rigide

Limită de straturi

De obicei, putem fabrica doar substraturi din aluminiu monocapa și bicapa. Din cauza limitărilor procesului de fabricație, substraturile din aluminiu multistrat sunt dificil de realizat, astfel că nu pot satisface cerințele unor designuri complexe multistrat.

Flexibilitate slabă

Materialele din aluminiu au rigiditate mare și sunt puțin moi, nefiind la fel de flexibile ca substraturile din poliimidă sau poliester. Prin urmare, nu sunt potrivite pentru aplicații care necesită îndoire repetată.

Coeficienți de dilatare termică necorespunzători

Coeficientul de dilatare termică al substraturilor din aluminiu este relativ ridicat, fiind diferit față de unele componente și materiale de lipire. Nepotrivirea coeficienților de dilatare termică ai celor două poate duce ușor la deteriorarea lipiturilor sau la desprinderea straturilor, afectând fiabilitatea generală.

Substraturile din aluminiu implică cerințe suplimentare de proces

Comparativ cu substraturile obișnuite, proprietățile metalice ale substraturilor din aluminiu necesită mai mult timp de analiză în timpul fabricației și asamblării, ceea ce va crește complexitatea și costul procesului.

Cost ridicat

Deși substraturile din aluminiu au avantaje semnificative în gestionarea termică, comparativ cu materialele tradiționale FR4, plăcile de circuit pe bază de aluminiu au costuri mai mari ale materialelor, procese speciale de fabricație și cerințe de tratament superficial, astfel că în total costurile de fabricație cresc.

Caracteristici și avantaje ale PCB-urilor rigide

Caracteristici cheie:

1. Structură rigidă: Realizată în principal din fibră de sticlă, acest lucru asigură stabilitatea plăcii și previne deformarea, oferind un suport pentru stabilitatea produsului.
2. Proiectare de circuite cu densitate mare: Susține structuri multistrat, permițând circuite complexe și așezarea densă a componentelor.
3. Control dimensional de înaltă precizie: Potrivit pentru produse care necesită precizie ridicată, cum ar fi smartphone-urile și dispozitivele medicale.

Avantaje principale:

1. Rezistență și durată lungă de utilizare: Materialele și structura rigide permit utilizarea pe termen lung în condiții dificile;
2. Costuri reduse de producție: Potrivit pentru producția de serie, procese standardizate și timpi scurți de ciclu;
3. Ușurință în integrarea automată: Susține lipirea și asamblarea automată, îmbunătățind productivitatea și consistența.

Domii de aplicație ale PCB-urilor rigide

1. Placă de bază computer: PCB rigid poate fi utilizat ca nucleu al plăcii de bază pentru a susține componentele esențiale precum CPU, memorie, GPU etc.;
2. Electronice de uz casnic: Utilizat în mod obișnuit în aparatele electrice de uz casnic precum smartphone-uri, televizoare, cuptoare cu microunde etc.;
3. Electronice auto: Indispensabil în vehiculele electrice și sistemele avansate de asistență pentru conducătorii auto (ADAS);
4. Echipamente de comunicație: PCB-ul rigid are o stabilitate ridicată a semnalului și poate fi utilizat în radio, telefoane mobile, routere și sisteme de comunicații satelitare.

Standardele IPC pentru PCB-uri rigide

Fabricarea plăcilor de circuit rigide nu doar că trebuie să asigure disponibilitatea, ci și să respecte standardele internaționale.

IPC-A-600 și IPC-6012 sunt două standarde esențiale:

• IPC-A-600: specifică standardele privind aspectul și defectele fizice pentru fiecare strat al PCB-ului;
  
• IPC-6012: clarifică cerințele privind performanță, specificațiile materialelor și metodele de testare și este utilizat în mod obișnuit în industria aerospațială, auto și de comunicații.
  

Respectarea standardelor IPC necesită măsuri stricte de control al calității, cum ar fi testarea prin microsecționare, inspecția optică AOI, testarea electrică a scurtcircuitelor și a circuitelor deschise etc. Doar astfel poate fi garantată fiabilitatea pe termen lung a PCB-urilor rigide.

De ce să alegeți LHD pentru producerea PCB-urilor rigide?

LHD TECH utilizează tehnologii avansate de fabricație și control al calității pentru a oferi PCB-uri rigide monocapa, bicapa și multicapa din materiale FR4, cu punct de tranziție termică ridicat (high Tg) și pe bază de metal. Fiecare PCB respectă standardele IPC-A-600 și IPC-6012 și este utilizat în mod frecvent în diverse industrii, cum ar fi electronica de consum, aerospace, automatizări industriale etc. Dacă sunteți în căutarea unui furnizor fiabil de PCB-uri rigide, contactați-ne acum!

Rezumat

Plăcile de circuit rigid au acoperit toate aspectele vieții oamenilor, de la electrocasnice până la sisteme industriale de vârf. Ele au obținut o utilizare largă datorită avantajelor lor, cum ar fi rezistența mare, dimensiunile precise, stabilitatea bună etc. Odată cu dezvoltarea continuă a industriei electronice, plăcile PCB rigide vor continua să-și joace rolul.