Rigid pcb

Čo je tuhé DPS?

Tuhé plošné spoje (DPS) sa vyrábajú z odolného, nepoddajného substrátu. Zachovávajú trvalý, pevný tvar, ktorý poskytuje stabilnú základňu pre montáž zariadení, elektrické prepojenia a fyzikálnu podporu. V porovnaní so skladacími a deformovateľnými pružnými DPS, tuhé DPS ponúkajú väčšiu mechanickú odolnosť a štrukturálnu celistvosť, čo ich činí vhodnými pre zariadenia vyžadujúce si stabilnú štrukturálnu podporu.

Väčšina tuhých DPS je vyrobená zo skleneného vlákna (FR4) alebo iných tuhých laminátových materiálov a je posilnená epoxidovou živicou. Prostredníctvom chemického a tepelného spracovania tieto materiály získajú väčšiu odolnosť voči teplu, chemickému koróznemu pôsobeniu a napätiam. Sklenené vlákno predstavuje jadro väčšiny tuhých DPS. Okrem toho sú tiež pridané a spájkované elektronické súčiastky, ako sú kondenzátory, čipy, rezistory atď., aby sa dosiahlo správne vedenie elektrického prúdu.

Špecifikácia tuhých DPS v spoločnosti LHD TECH

Tvrdená konštrukcia PCB

Spoľahlivosť tuhých dosiek plošných spojov závisí od synergy medzi jednotlivými vrstvami a celkovou konštrukciou. Zvyčajne zahŕňa nasledovné vrstvy:

1. Základná vrstva

Najdôležitejšou časťou rigid pcb štruktúry dosky je vrstva substrátu, ktorá poskytuje základ pre dosku plošných spojov, aby poskytovala pevnosť a tuhosť. Substrát je zvyčajne vyrobený z epoxidovej pryskyričnej živice armovanej sklenenými vláknami (FR4) a je „kostrou“ celej dosky.

2. Vrstva medi

Medená vrstva spája jednotlivé časti a umožňuje prenos signálov a energie medzi komponentmi na doske. Výroba sa vykonáva tak, že sa na pripravený substrát, ako napríklad FR4, nalepuje vrstva medenej fólie.

3. Lutovacia maska

Bežne viditeľný zelený povrch je lutovacia maska, ktorá okrem estetického vzhľadu plní hlavnú úlohu – chráni medené spoje a zabraňuje vzniku skratov počas procesu lútovania.

4. Silka

Vrstva silikónového sita sa používa na tlač informácií na dosku plošných spojov, aby používatelia mohli pochopiť informácie o doske. Obsah zahŕňa označenie súčiastok, logá a referenčné symboly, atď., čo je výhodné pre výrobu, montáž a neskoršiu údržbu.

Typy tuhých dosiek plošných spojov (Rigid PCBs)

Existuje mnoho typov tuhých dosiek plošných spojov, ktoré sú vhodné pre rôzne aplikačné potreby:

1. Jednostranná tuhá doska plošných spojov

Jednostranná tuhá doska plošných spojov je najzákladnejší typ, má vrstvu medi na jednej strane substrátu. Je lacnejšia, jednoduchá na výrobu a vhodná pre nízko hustotné aplikácie, ako sú LED žiarovky, kalkulačky, atď.

2. Dvojstranná tuhá doska plošných spojov

Dvojstranná tuhá doska plošných spojov má medené vrstvy na oboch stranách, čo umožňuje podporiť zložitejšie návrhy obvodov a môže byť široko používaná v riadiacich systémoch, zosilňovačoch a priemyselných zariadeniach.

3. Viacvrstvová tuhá doska plošných spojov

Viacevrstvové tuhé dosky PCB obsahujú tri alebo viac vrstiev medi oddelených izolačnými materiálmi. Bežne sa používajú v aplikáciách s vysokou hustotou, ako sú smartfóny a lekársky prístroj.

4. Tuhé dosky PCB s hrubou medzou

Oproti bežným doskám PCB odolávajú dosky PCB s hrubou medzou vyššiemu prúdu, mechanickému namáhaniu a tepelnému zaťaženiu a vhodné sú pre výkonové zariadenia a vysokovýkonové aplikácie.

5. Tuhé dosky PCB s vysokou teplotou sklenenia (Tg)

Tg znamená teplota skleného prechodu. Dosky PCB s vysokou teplotou skleného prechodu odolajú vysokým teplotám (＞170 °C) a vhodné sú pre automobilový a letecký priemysel.

6. Vysokofrekvenčné tuhé dosky PCB

Vysokofrekvenčné tuhé dosky plošných spojov sú primárne vhodné pre prenos vysokofrekvenčných signálov a často sú vyrobené z materiálov s nízkymi stratami, ako je PTFE (Teflón), aby sa zabezpečila integrita signálu.

7. Kovové tuhé dosky PCB

Založené na hliníku alebo medi, majú lepšie vlastnosti v oblasti tepelného manažmentu a široko sa používajú v osvetlení LED, výkonových systémoch a vysokovýkonovej elektronike v automobiloch.

Výrobný proces tuhých plošných spojov

Obmedzenie počtu vrstiev

Zvyčajne vieme vyrábať iba jednovrstvové a dvojvrstvové hliníkové podložky. Kvôli výrobným obmedzeniam je výroba viacvrstvových hliníkových podložiek náročná, a preto nevyhovujú potrebám zložitých viacvrstvových návrhov.

Nízka pružnosť

Hliníkové materiály majú vysokú tuhosť a nízku mäkkosť, nie sú tak pružné ako polyimidové alebo polyesterové podložky. Preto nie sú vhodné pre aplikácie vyžadujúce opakované ohyby.

Nekompatibilné koeficienty tepelného rozťažnosti

Koeficient tepelného rozťažnosti hliníkových podložiek je relatívne vysoký, čo sa líši od niektorých komponentov a pájokových materiálov. Nesúlad koeficientov tepelného rozťažnosti oboch materiálov môže ľahko viesť k poškodeniu pájených spojov alebo k oddeľovaniu vrstiev, čo ovplyvňuje celkovú spoľahlivosť.

Hliníkové podložky si vyžadujú dodatočné výrobné požiadavky

Voči bežným substrátom vyžadujú kovové vlastnosti hliníkových substrátov viac času na zváženie počas výroby a montáže, čo zvýši zložitosť procesu a náklady.

Vysoké náklady

Hoci hliníkové substráty majú výrazné výhody z hľadiska termálneho managementu, voči tradičným materiálom FR4 majú hliníkové dosky plošných spojov vyššie náklady na materiál, špeciálne výrobné procesy a požiadavky na povrchovú úpravu, preto celkové výrobné náklady stúpnu.

Vlastnosti a výhody tuhých dosiek PCB

Hlavné funkcie:

1. Tuha konštrukcia: Hlavnou súčasťou je sklenené vlákno, čo zabezpečuje stabilitu dosky a zabraňuje deformácii, čím poskytuje podporu pre stabilitu výrobku.
2. Vysokohustotný návrh obvodu: Podporuje viacvrstvové konštrukcie, čo umožňuje zložité obvody a vysokohustotné usporiadanie súčiastok.
3. Vysoká presnosť v rozmerovom meraní: vhodné pre výrobky vyžadujúce si vysokú presnosť, ako sú smartfóny a lekársky prístroje.

Jednotlivé prednosti:

1. Trvanlivosť a dlhá životnosť: Tuhé materiály a konštrukcia umožňujú dlhodobé používanie v náročných prostrediach;
2. Nízka výrobná cena: vhodné pre sériovú výrobu, štandardizované procesy a krátke výrobné cykly;
3. Jednoduchosť automatizovanej integrácie: podporuje automatizované spájkovanie a montáž, čím sa zvyšuje produktivita a kvalita.

Oblasti použitia tuhých dosiek PCB

1. Základná doska počítača: Tuhé DPS sa môžu použiť ako jadro základnej dosky na umiestnenie kľúčových komponentov, ako je CPU, pamäť, GPU atď.;
2. Spotrebné elektronické výrobky: Rozšírené použitie v každodenných spotrebičoch, ako sú smartfóny, televízory, mikrovlnné rúry atď.;
3. Automobilová elektronika: Neoddeliteľná súčasť elektromobilov a pokročilých asistenčných systémov vodiča (ADAS);
4. Komunikačné zariadenie: Tuhé DPS majú vysokú stabilitu signálu a môžu sa používať v rozhlasových zariadeniach, mobilných telefónoch, routeroch a satelitných komunikačných systémoch.

IPC štandardy pre tuhé DPS

Výroba tuhých plošných spojov musí nielen zabezpečiť dostupnosť, ale aj vyhovovať medzinárodným štandardom.

IPC-A-600 a IPC-6012 sú dva kľúčové štandardy:

• IPC-A-600: určuje štandardy pre vizuálny vzhľad a fyzické chyby každej vrstvy DPS;
  
• IPC-6012: upresňuje požiadavky na výkon, špecifikácie materiálov a metódy testovania a široko sa používa v leteckom, automobilovom a telekomunikačnom priemysle.
  

Dodržiavanie noriem IPC vyžaduje prísne opatrenia na kontrolu kvality, ako je testovanie mikrorezov, optická kontrola AOI, elektrické testovanie na skrat a pretrhnutie okruhu atď. Len takto možno zabezpečiť dlhodobú spoľahlivosť tuhých dosiek plošných spojov.

Prečo si vybrať spoločnosť LHD na výrobu tuhých dosiek plošných spojov?

Spoločnosť LHD TECH využíva pokročilé výrobné a kontrolné technológie na poskytovanie jednovrstvových, dvojvrstvových a viacvrstvových tuhých dosiek plošných spojov z materiálov FR4, s vysokou teplotou sklenenia a kovových podkladov. Každá doska plošných spojov spĺňa normy IPC-A-600 a IPC-6012 a je široko využívaná v rôznych priemyselných odvetviach, ako sú spotrebná elektronika, letecký priemysel, priemyselná automatizácia atď. Ak hľadáte spoľahlivého dodávateľa tuhých dosiek plošných spojov, kontaktujte nás už dnes!

Zhrnutie

Tuhé dosky plošných spojov zahŕňajú všetky oblasti ľudského života, od domácich spotrebičov až po vysoko výkonné priemyselné systémy. Získali si široké uplatnenie vďaka svojim výhodám, ako sú vysoká pevnosť, presné rozmery, dobrá stabilita a podobne. S neustálym rozvojom elektronického priemyslu budú tuhé dosky plošných spojov naďalej plniť svoju úlohu.