Жесткие печатные платы (PCB) изготавливаются из прочного, негнущегося основания. Они сохраняют постоянную, фиксированную форму, обеспечивая устойчивую основу для сборки устройств, электрических соединений и физической поддержки. По сравнению с гибкими и деформируемыми гибкими печатными платами, жесткие печатные платы обеспечивают механическую прочность и структурную целостность, что делает их подходящими для устройств, требующих устойчивой структурной поддержки.
Большинство жестких печатных плат изготавливаются из стекловолокна (FR4) или других жестких ламинированных материалов и армированы эпоксидной смолой. Благодаря химической и термической обработке эти материалы обладают повышенной устойчивостью к теплу, химической коррозии и нагрузкам. Стекловолокно является основой большинства жестких печатных плат. Кроме того, добавляются и припаиваются электронные компоненты, такие как конденсаторы, микросхемы, резисторы и т. д., чтобы обеспечить правильный поток тока.
Особенность |
Способность |
Материалы основания |
FR4 Полиимидная (PI) пленка (12,7~127 мкм) |
Клеевые составы | Термореактивный клей |
Многослойная конструкция |
1 жесткий + 2 гибких + 1 жесткий Гибкие медные слои ≤ 2 |
Толщина гибкого слоя | 12,7~127 мкм |
Толщина жесткого слоя | 0,4~1,6 мм |
Толщина меди | 12~70 мкм (0,5~2 унции) |
Минимальная ширина линии/расстояние между линиями | 3/3 мил (76 мкм/76 мкм) |
Минимальное сверление |
Гибкая лазерная дрель ~0,075~0,1 мм Жесткая механическая дрель ≥0,2 мм |
Ламинация |
Предварительное выравнивание ±10 мкм Вакуумная ламинировка 180°С 3~5 Мпа |
Сверление и металлизация |
CO2 лазер для IVH Механическое сверление сквозных отверстий Химическое нанесение медного покрытия ≥1 мил толщина меди |
Гравировка | Допуск на ширину/расстояние между линиями ±10% |
Покровной слой | 25~50 мкм |
Покрытие поверхности |
Жесткая область — ENIG (0,05~0,1 мкм Au) Гибкая область — OSP (≤0,5 мкм) |
Минимальный радиус изгиба | ≥10× толщина |
Упаковка готовой продукции | Пенопласт/пузырьковая пленка/антистатический пакет |
Надежность жесткой печатной платы зависит от синергии между структурой каждого слоя и общей конструкцией устройства. Она включает в себя следующие основные слои:
Наиболее важной частью жесткая ПП конструкции платы является слой основы, который обеспечивает прочность и жесткость печатной платы. Основа обычно изготавливается из эпоксидной смолы, армированной стекловолокном (FR4), и является «скелетом» всей платы.
Медный слой соединяет все части и обеспечивает передачу сигналов и электроэнергии между компонентами платы. Процесс изготовления заключается в нанесении слоя медной фольги на жесткую печатную плату после подготовки основания, например FR4.
Обычно видимая зеленая поверхность – это защитная маска, которая не только обеспечивает привлекательный внешний вид, но и выполняет основную функцию – защищает медные проводники от окисления и предотвращает короткое замыкание во время процесса пайки.
Слой шелкографии используется для печати информации на печатной плате, чтобы пользователи могли понять информацию о плате. Содержание включает в себя обозначения компонентов, логотипы и ссылочные символы и т.д., что удобно для производства, сборки и последующего обслуживания.
Существует много типов жестких печатных плат, подходящих для различных потребностей применения:
Односторонняя жесткая печатная плата является самым базовым типом, она имеет слой меди на одной стороне основания. Она отличается низкой стоимостью, простотой производства и подходит для применений с низкой плотностью, таких как светодиодные лампы, калькуляторы и т.д.
Двусторонние жесткие печатные платы имеют медные слои с обеих сторон, что позволяет поддерживать более сложные схематические конструкции и широко используется в системах управления, усилителях и промышленном оборудовании.
Многослойные жесткие печатные платы содержат три или более слоев меди, разделенных изоляционными материалами. Они часто используются в высокоплотных приложениях, таких как смартфоны и медицинские устройства.
По сравнению с обычными печатными платами, платы с тяжелым медным покрытиением выдерживают более высокие токи, механические нагрузки и тепловые воздействия, и подходят для оборудования электропитания и высокомощных приложений.
Tg означает температуру стеклования. Печатные платы с высокой Tg выдерживают высокие температуры (>170°C) и подходят для автомобильной и аэрокосмической промышленности.
Высокочастотные жесткие печатные платы в основном подходят для передачи высокочастотных сигналов и часто изготавливаются из материалов с низкими потерями, таких как политетрафторэтилен (Teflon), чтобы обеспечить целостность сигнала.
Изготовлены на основе алюминия или меди, обладают лучшими характеристиками теплового управления и широко используются в светодиодном освещении, энергетических системах и высокомощных автомобильных электронных устройствах.
Как правило, мы можем производить только одинарные и двойные алюминиевые основы. Из-за ограничений производственного процесса сложно изготовить многослойные алюминиевые основы, поэтому они не могут удовлетворять требованиям сложных многослойных конструкций.
Алюминиевые материалы обладают высокой жесткостью и низкой мягкостью, они не такие гибкие, как полиимидные или полиэфирные основы. Поэтому они не подходят для применений, требующих многократного изгибания.
Коэффициент теплового расширения алюминиевых основ довольно высокий, что отличается от некоторых компонентов и материалов припоя. Несоответствие коэффициентов теплового расширения может легко привести к повреждению паяных соединений или расслоению, что влияет на общую надежность.
По сравнению с обычными основами, металлические свойства алюминиевых основ требуют больше времени на проектирование и сборку, что увеличивает сложность производственного процесса и стоимость.
Хотя алюминиевые основы обладают значительными преимуществами в управлении теплом, по сравнению с традиционными материалами FR4, печатные платы на алюминиевой основе имеют более высокую стоимость материалов, требуют специальных производственных процессов и обработки поверхностей, поэтому общая стоимость производства возрастает.
1. Жесткая конструкция: в основном изготавливается из стекловолокна, что обеспечивает устойчивость платы и предотвращает деформацию, обеспечивая надежность конструкции.
2. Высокоплотная схема: поддерживает многослойные структуры, позволяя создавать сложные схемы и компактные компоновки компонентов.
3. Высокая точность размеров: подходит для изделий, требующих высокой точности, таких как смартфоны и медицинские приборы.
1. Прочность и долговечность: жесткие материалы и конструкция обеспечивают длительное использование в тяжелых условиях;
2. Низкая стоимость производства: подходит для массового производства, стандартизированных процессов и коротких циклов выпуска;
3. Простота автоматизации: поддерживает автоматическую пайку и сборку, повышая производительность и стабильность.
1. Компьютерная материнская плата: жесткая печатная плата может использоваться в качестве основы материнской платы для размещения ключевых компонентов, таких как процессор, память, графический процессор и т.д.;
2. Бытовая электроника: широко используется в бытовых приборах, таких как смартфоны, телевизоры, микроволновые печи и т.д.;
3. Автомобильная электроника: незаменима в электромобилях и системах помощи водителю (ADAS);
4. Телекоммуникационное оборудование: жесткая печатная плата обладает высокой стабильностью сигнала и может использоваться в радиоустройствах, мобильных телефонах, маршрутизаторах и спутниковых системах связи.
IPC-A-600 и IPC-6012 — это два ключевых стандарта:
Соблюдение IPC стандартов требует строгих мер контроля качества, таких как испытания на микросечении, оптическая инспекция AOI, электрические испытания на короткое замыкание и обрыв цепи и т. д. Только таким образом можно обеспечить долгосрочную надежность жестких печатных плат.
Компания LHD TECH использует передовые технологии производства и контроля качества для изготовления однослойных, двухслойных и многослойных жестких печатных плат из материалов FR4, с высокой теплостойкостью и металлической основой. Каждая печатная плата соответствует стандартам IPC-A-600 и IPC-6012 и широко применяется в различных отраслях, таких как потребительская электроника, аэрокосмическая промышленность, промышленная автоматизация и др. Если вы ищете надежного поставщика жестких печатных плат, свяжитесь с нами уже сейчас!
Жесткая печатная плата охватывает все аспекты жизни человека, от бытовой техники до высокотехнологичных промышленных систем. Она получила широкое применение благодаря таким преимуществам, как высокая прочность, точные размеры, хорошая стабильность и т. д. С постоянным развитием электронной промышленности жесткие печатные платы продолжат играть свою роль.