Kõva trükkplaat

Mis on jäik PCB?

Kõva trükkplaat on trükkplaat, mille kandeks on kõva isolatsioonimaterjal, näiteks FR-4 epoksiitkiudplaat, fenoolpaber alusplaat või keraamiline alusplaat. Sellel on kindel kuju, kõrge kõvadus ja seda ei saa painutada eiga voltida. Hetkel on see kõige laiemalt kasutatav trükkplaadi tüüp. Selle füüsilised omadused on stabiilsed ja toatemperatuuril puudub paindlikkus. See suudab komponentidele kindla tugipinna pakkuda. Peamiseks alusmaterjaliks on FR-4, millel on küps protsess ja kontrollitav kulu. Kõrgetasemelistes rakendustes kasutatakse keramilisi või polüimiidiga modifitseeritud jäikaid aluseid, et täita kõrge soojusjuhtivuse ja kõrge sageduse nõudeid. Struktuur hõlmab ühepoolseid, kahepoolseid ja mitmekihilisi plaate, ning kihtide vaheline ühendus saavutatakse metalliseeritud läbipuurimistehnoloogiaga. See on ühilduv keerukate ahelate disainidega, omab standardiseeritud tootmisprotsessi ja toetab tavapäraseid monteerimismeetodeid kõrge sobivusklaasiga.

Jäigade printplaatide tüüpe saab klassifitseerida struktuurikihtide arvu, alusmaterjali ja rakendusomaduste põhjal. Põhiklassifikatsioon on järgnev:

Klassifitseerimine struktuurikihtide arvu järgi

· Ühepoolne plaat

Sellel on ainult üks külg juhtiva vasefuuliumi ahelatega ja teine pool alusmaterjalina. Sellel on lihtne struktuur ja kõige madalam hind, sobib madala võimsusega seadmetele lihtsate ahelatega (nt kaugjuhtimispuldid, mänguasjade ahel plaadid, toiteadapterid).

· Topeltküljeline PCB

Mõlemal küljel on vasefuuliumi ahelad, kihtide vaheline ühendus saavutatakse metalliseeritud läbipuurimisava abil. Ahela keerukus on suurem kui ühepoolsetel plaatidel, kuid hind on mõõdukas. Seda laialdaselt kasutatakse tarbeelektroonikas (mobiiltelefonide laadimispadjad), tööstusliku juhtimissensorite jms olukordades).

· Mitmekihiline plaat

See sisaldab 3 või rohkem juhtivat kihti (tavaliselt 4, 6, 8 kihti ja kõrgetasemelistes mudelites kuni 40 kihti), kihid on kleepunud isoleermaterjaliga. Avaaukudest eristatakse läbimisava, pimeava ja peidetud ava, mis võimaldab tihedat juhtmestikku ja sobib keerukatele ahelatele (arvutimateriplaadid, automaatikaelemendid, meditsiiniseadmete juhtpliidid).

Klassifitseeritud alusmaterjali järgi

· FR-4 PCB

Alusmaterjal on klaaskiud epoksiidega (FR-4), millel on suurepärane isoleerivus, kuumustakistus ja mehaaniline tugevus koos kontrollitavate kuludega. See moodustab üle 90% jäigast PCB-turu mahust ja sobib peamiselt tarbija-elektronikasse, tööstusjuhtimisse ja autodesse. valdkondadesse, nagu tarbeelektroonika, tööstusjuhtimine ja autod.

· Fenoolpaberist PCB (FR-1/FR-2)

Alusmaterjal on fenoolhape ja paberkiu. Sellel on madal hind, kuid halb kuumustakistus ja mehaaniline tugevus, seetõttu kasutatakse seda ainult odavates seadmetes (vanamoodne raadio, lihtsad kodumasinad).

· Keraamiline PCB

Alusmaterjal on alumiiniumoksiid ja alumiiniumnitriid keramiik, millel on suurepärane soojusjuhtivus, kõrge isoleerivus ja kõrgetakistus. See sobib suure võimsuse ja kõrge sagedusega rakendustesse (nt uue põlvkonna energiaveo laadimispostid ja lennukosmosevarustus).

· Metallalune PCB (alumiiniumalune/vaskalune)

Alusmaterjal on metallplaat (alumiinium/vas) + isoleerkiht + vaskfoolium. Selle sooja hajutamise jõudlus ületab oluliselt tavapärast FR-4 tüüpi pliiti, seda tuntakse ka kui "soojushajutuslikke PCBd". Kasutatakse LED-valgustuses, võimendites ja tööstuslike sagedusmuundurites. võimendites ja tööstuslike sagedusmuundurites.

Liigitus vaskkihi paksuse/jõudluse omaduste järgi

· Tavapärane vaskkihi paksusega PCB

Vaskfooliumi paksus on ≤1 unts (35 μm), sobib konventsionaalsetele väikese vooluga ahelatele (tarbija-elektroonika, madala võimsusega moodulid).

· Pakse vaskkihiga (raske vask) PCB

Vaskfooliumi paksus on ≥2 unts (70 μm), suurepärane voolukandevõime ja soojushajutus, kasutatakse suure võimsusega seadmetes (võimsusmoodulid, uueenergialiste sõidukite elektroonilised juhtsüsteemid).

· Kõrgsageduslik PCB

Alusmaterjaliks on polütetrafluoreetleen (PTFE) ja Rogersi materjal, stabiilne dielektriline konstant ja madal signaalkadu. Sobib 5G side-, raadiolokaator- ja raadiosagedusseadmetele.

Liigitatakse pinna töötlemise protsessi järgi

· Kaltsineeritud trükkplaat

Pind on kaetud kaltsi kihiga, millel on hea suldamisomadus ja madal hind, sobib tavapärastele seadmetele.

· Kuldkihiga trükkplaat

Pind koosneb nikli-kuldi kihist, mis on oksüdatsioonikindel ja omab madamat ühendustakistust. See sobib kõrge täpsust nõudvatele ühendustele ja klahvistikudele (näiteks mobiiltelefonide peaplaatidele ja meditsiiniseadmetele).

· OSP trükkplaat

Pind on kaetud orgaanilise kaitsekihiga, mis on keskkonnasõbralik ja keskmise hinnaga. Seda kasutatakse laialdaselt tarbeelektroonika SMT-pinnakinnitustehnoloogias.

Põhiline erinevus paindliku PCB-ga

Kõvakonstruktsioonilised printplaatide paneelid, millel on stabiilne kuju, kõrge mehaaniline tugevus ja küps tehnoloogia, leidavad laialdast kasutust erinevates seadmetes, kus on vajadus stabiilsete ahelate ja kindla paigalduse järele.

Tarbijaelektronika valdkonnas

Neid kasutatakse arvutite emaplaatidel/graafikakaartidel, mobiiltelefonide emaplaatidel, TV toiteplatidel, ruuterite/set-top-boxide printplaatidel ning pesumasinate/jahutite juhtplatidel. Toetudes madalale maksumusele ja küpsele fR-4 aluspõhja tootmisprotsessile sobivad need keskmise ja väikese võimsusega ahelatele ning vastavad tarbijaklassi toodete stabiilsusnõuetele.

Tööstusliku juhtimise valdkond:

Neid rakendatakse PLC-moodulites, tööstusarvutite emaplaatides, sagedusmuundurite printplaatides, servojuhtide juhtplatides ja andurite signaalplatides. Omades vibreerimiskindlaid ja hea temperatuurikindluse omadusi, mitmekihilise disainiga saavutatakse keeruka ahela integreerimine ja see sobib rasketesse tööstuslikesse töötingimustesse.

Automaatikaelektronika valdkonnas

See on ühilduv mootorijuhtimisüksustega (ECU), bortseadme keskjuhtimisplaatide, laadimisposti peaplaadiga, aku juhtimissüsteemi (BMS) juhtplaatide ja sõiduki lampide toiteplatiga. Sellel on kõrge usaldusväärsus (kõrge ja madalate temperatuuride ning vibratsioonikindlus), ja paksu vasest tüüp suudab edastada suuri voolusid, vastates bortseadme ohutusnõuetele.

Meditsiiniseadmete valdkond:

Seda kasutatakse CT-seadme/tuuma-magnetresonantsi juhtplatidel, monitori ahelplaatidel, meditsiinilistes toiteplokkides ja veresuhkru mõõtmise seadme peaplaatidel. Sellel on suurepärane isoleeritus ja stabiilne signaaliedastus, vastates meditsiiniseadmete rangele ohutus ja usaldusväärsuse nõuetele.

Raketitööstus

Kõrgeklassilised kõva põhjalad, mis on valmistatud keraamikast või kõrgsageduslikest aluspindadest, kasutatakse satelliidiseadmete peaplaatidel, lennuki radarijuhtplatel, raketisüsteemide voolujuhtplatel ja pilootita lennukite lendu juhtplatel. Need suudavad vastu pidada äärmuslikele keskkonnatingimustele, nagu kõrge ja madal temperatuur ning kiirgus, ja neil on erakordne mehaaniline tugevus.

Uue energia seadmete valdkond

Paksu vase jäigad ploki plaadid kasutatakse päikeseenergia pöördvooluahelates, energiasalvesti akuplaatidel ja tuuleenergia muunduri peaplaatidel. Neil on suur voolutugevus ja hea soojusjuhtivus, ja need on kõrgvõimsusega võimsuse edasiandmise ja teisendamise nõuetele.

Sidevarustuse valdkond:

Kõrgsageduslikud kõva PCB-plaadid, mis on valmistatud PTFE-st või Rogersi aluspinnast, kasutatakse 5G baasjaamade RF-plaatidel, lülitite peaplaatidel ja optiliste moodulite ahuplaatidel. Need omavad madalat signaalkadu ja toetavad kiiret andmeside ülekannet.