Hård PCB

Vad är en stel PCB?

Stela tryckkretskort (PCB) är tillverkade av ett stadigt, orörligt substrat. De behåller en permanent, fast form och tillhandahåller en stabil grund för enhetsmontering, elektriska kopplingar och fysiskt stöd. Jämfört med vikbara och formbara flexibla PCB:er erbjuder stela PCB:er mekanisk styrka och strukturell integritet, vilket gör dem lämpliga för enheter som kräver stabilt strukturellt stöd.

De flesta stela PCB-tavlor är tillverkade av glasfiber (FR4) eller andra styva laminatmaterial och förstärks med epoxihartser. Genom kemisk och termisk behandling får dessa material starkare motståndskraft mot värme, kemisk korrosion och belastning. Glasfiber utgör kärnan i de flesta stela PCB-tavlorna. Dessutom läggs även elektronikkomponenter såsom kondensatorer, chip, resistorer m.m. till och löds för att säkerställa korrekt strömflöde.

Specifikation för stela PCB hos LHD TECH

Stel PCB-struktur

Pålitligheten hos en stel PCB beror på samverkan mellan varje lagerstruktur och hela maskinmonteringen. Den inkluderar huvudsakligen följande lager:

1. Basmateriallager

Den viktigaste delen av hård PCB brädstruktur är substratlager, som ger grund för att kretskortet ska kunna ge styrka och styvhet. Substratet är vanligtvis gjort av glasfiberarmerad epoxiharts (FR4) och är 'skelettet' i hela kretskortet.

2. Kopparlager

Kopparlagret kopplar ihop varje del och möjliggör överföring av signaler och ström mellan komponenterna i kortet. Tillverkningsmetoden är att laminera ett lager kopparfolie på det stela PCB:n efter att substratet såsom FR4 har förberetts.

3. Lödlack

Den gröna ytan som syns ofta är lödlacket, som inte bara ger en estetiskt tilltalande utseende, utan vars huvuduppgift är att skydda kopparledningarna och förhindra kortslutning under lödprocessen.

4. Silkskärmlager

Silktryckslagret används för att skriva ut information på PCB-kortet så att användare kan förstå kortinformationen. Innehållet inkluderar komponentetiketter, loggor och referenssymboler, vilket underlättar produktion, montering och senare underhåll.

Typer av stela PCB-kort

Det finns många olika typer av stela PCB-kort, lämpliga för olika användningsbehov:

1. Ensidiga stela PCB-kort

Ett ensidigt stelt PCB-kort är den mest grundläggande typen, det har ett lager koppar på ena sidan av basmaterialet. Det är lågkostnads, enkelt att producera och lämpligt för applikationer med låg densitet såsom LED-lampor, miniräknare etc.

2. Dubbelsidiga stela PCB-kort

Dubbel-sidiga stela PCB-kort har kopparlager på båda sidor, vilket kan stödja mer komplexa kretskonstruktioner och kan användas i styrsystem, förstärkare och industriell utrustning.

3. Flerskiktiga stela PCB-kort

Multilager stela PCB:ar innehåller tre eller fler kopparlager separerade av isolerande material. De används ofta i högdensitetsapplikationer såsom smartphones och medicinsk utrustning.

4. Tjock koppar stel PCB

Jämfört med vanliga PCB:ar kan PCB:ar med tjock koppar tåla högre ström, mekanisk belastning och termisk last, och är lämpliga för strömförsörjningsutrustning och högeffektsapplikationer.

5. Hög Tg stel PCB

Tg står för glasomvandlingstemperatur. PCB:ar med hög Tg kan tåla höga temperaturer (＞170°C) och är lämpliga för bil- och flygindustrin.

6. Högfrekvens stela PCB:ar

Högfrekvens stela kretskort används huvudsakligen för överföring av högfrekvenssignaler och är ofta tillverkade av material med låga förluster såsom PTFE (Teflon) för att säkerställa signalkvalitet.

7. Metallbaserad stel PCB

Baseras på aluminium eller koppar och har bättre värmevärdsbegränsningskapacitet och används omfattande i LED-belysning, elsystem och hogeffektsbilselektronik.

Process för tillverkning av stela PCB

Lagergräns

Vanligtvis kan vi endast tillverka enkel-lager aluminiumbaser och dubbel-lager aluminiumbaser. På grund av begränsningar i tillverkningsprocessen är det svårt att tillverka flerlager aluminiumbaser, vilket gör att de inte kan möta kraven från komplexa flerlagerdesign.

Dålig flexibilitet

Metalliska aluminiummaterial har hög styvhet och låg mjukhet, och är inte lika flexibla som polyimid- eller polyesterbaser. Därför är de inte lämpliga för applikationer som kräver upprepade böjningar.

Olikheter i termiska expansionskoefficienter

Aluminiumbasens termiska expansionskoefficient är relativt hög, vilket skiljer sig från vissa komponenter och lödmaterial. Att de båda termiska expansionskoefficienterna inte matchar kan lätt leda till skador på lödfogar eller avskalning, vilket påverkar den totala tillförlitligheten.

Aluminiumbaser medför ytterligare krav på processen

Jämfört med vanliga substrat kräver metallsegenskaperna hos aluminiumsubstrat mer tid att överväga under tillverkning och montering, vilket kommer att öka processkomplexiteten och kostnaden.

Höga kostnader

Även om aluminiumsubstrat har betydande fördelar vad gäller värmeledning, har aluminiumbaserade PCB:er högre materialkostnader, särskilda tillverkningsprocesser och krav på ytbehandling jämfört med traditionella FR4-material, vilket leder till ökade totala tillverkningskostnader.

Egenskaper och fördelar med stela PCB

Nyckelfunktioner:

1. Styv konstruktion: Huvudsakligen tillverkad av glasfiber, vilket säkerställer att kortet förblir stabilt och förhindrar deformation, vilket ger stöd för produktens stabilitet.
2. Högdensitets kretskonstruktion: Stödjer flerlagersstrukturer, vilket möjliggör komplexa kretsar och hög täthet i komponentutplacering.
3. Högprecision vid måttstyrning: Lämplig för produkter som kräver hög precision, såsom smartphones och medicinska apparater.

Kärnfordelar:

1. Hållbarhet och lång livslängd: Styva material och konstruktion möjliggör långvarig användning i hårda miljöer;
2. Låg tillverkningskostnad: Lämplig för massproduktion, standardiserade processer och korta cykeltider;
3. Enkel integration av automatisering: Stödjer automatisk lödning och montering, vilket ökar produktiviteten och kvalitetskonsekvensen.

Användningsområden för stela PCB

1. Datorns moderkort: Hård PCK kan användas som kärna i moderkort för att bära nyckelkomponenter såsom CPU, minne, GPU m.m.;
2. Konsumentelektronik: Används allmänt i dagliga apparater såsom smartphones, TV-apparater, mikrovågsugnar m.m.;
3. Automobilelektronik: Oberoende i elfordon och avancerade förarstödssystem (ADAS);
4. Kommunikationsutrustning: Hård PCK har hög signallstabilitet och kan användas i radio, mobiltelefoner, routrar och satellitkommunikationssystem.

IPC-standarder för hård PCK

Tillverkning av hård kretskort måste inte bara säkerställa tillgänglighet, utan också uppfylla internationella standarder.

IPC-A-600 och IPC-6012 är två nyckelstandarder:

• IPC-A-600: anger standard för utseende och fysiska defekter för varje lager av PCK;
  
• IPC-6012: förtydligar prestandakraven, materialspecifikationer och testmetoder, och används allmänt inom luftfarts-, bil- och kommunikationsindustrin.
  

För att möta IPC-standarder krävs strikta kvalitetskontrollåtgärder såsom mikroavsnittstestning, AOI-optisk inspektion, elektrisk testning av kortslutning och bruten krets, etc. Endast genom detta kan den långsiktiga tillförlitligheten hos stela PCB:s säkerställas.

Varför välja LHD för produktion av stela PCB:s?

LHD TECH använder avancerad tillverknings- och kvalitetskontrollteknik för att tillhandahålla enkel-lager, dubbel-lager och flerlager stela PCB:ar i FR4, hög Tg och metallbaserade material. Varje PCB uppfyller IPC-A-600 och IPC-6012 standarder och används brett inom flera industrier såsom konsumentelektronik, flyg- och rymdindustri, industriell automation, etc. Om du letar efter en pålitlig leverantör av stela PCB:s, vänligen kontakta oss nu!

Sammanfattning

Kretskort har genomträngt alla aspekter av människors liv, från hushållsapparaturer till högkvalitativa industriella system. De har funnit breda tillämpningar tack vare sina fördelar såsom hög hållfasthet, exakt mått och god stabilitet. Med den kontinuerliga utvecklingen av elektronikindustrin kommer stela kretskort att fortsätta spela sin roll.