Standardne PCB

Standardsete trükkplaatide tähendus

Standardsete PCB-de tähendab tavaliselt trükkplaatide valmistamist vastavalt tööstusharustikule kehtivatele standarditehnilistele spetsifikatsioonidele, kasutades küpset tootmisprotsessi ja tavapärast alusmaterjali. Need on mõiste, mis on suhteline eriotstarbeliste PCB-de suhtes. Nende põhiomadused on kõrge universaalsus, standardiseeritud protsessid ja kontrollitavad kulud. Need rahuldavad peamiselt igapäevaste olukordade, nagu tarbeelektroonika ja tööstusjuhtimine, põhilisi vajadusi elektroahela ühenduste poolest.

Alusmaterjali standardiseerimine

Peamiselt kasutatakse FR-4 epoksiidega tugevdatud klaaskiudplaat (see hõlmab üle 90% kogu tavapäraste printimisribade hulgast), samas kui fenoolset pappplaat (FR-1/FR-2) kasutatakse vaid mõnes rakenduses. Alusmaterjali omadused vastavad üldistele

standarditele IPC (International Electron Industries Connection Association), UL ja muudele standarditele. Näiteks on FR-4 klaasiniirtetemperatuur (Tg) umbes 130~150℃, soojusjuhtivus 0.3~0.5 W/(m・K) ja

dielektriline konstant (Dk) 4.2~4.7@1GHz. Sellel on stabiilsed omadused ja madal hind.

Tootmisprotsessi standardimine

Järgides globaalselt aktsepteeritud printimisribade valmistamise protsesse (materjalide ettevalmistamine → puurimine → vase galvaniseerimine → galvaniseerimine → eksponeerimine → hammustamine → padjundus → pindtöötlus → vormimine → testimine), on töötlemisparameetrid ja

täpsust nõuded kogu tööstuses standarditud:

· Tavaline joone laius/vahe: ≥0,1 mm (4mil);

· Minimaalne augu läbimõõt: ≥0,3 mm;

· Pindtöötlus: Eelistab standardiseeritud protsesse, nagu HASL (High-Speed Iron Lamination), ENIG (Engineering Injection Gold) ja nikli-kinke plaatimine;

· Kihtide arv: Peamiselt ühe- / kahepoolsetest plaatidest, mitmekihilised plaadid (4~8 kihti) on samuti standarddiapasoonis (rohkem kui 12 kihti liigitatakse enamasti kõrge klassi PCB-deks).

Rakendusspetsiifika üldistamine

See on ühilduv tavapäraste ahelatega, millel puuduvad erikohased jõudluse nõuded, näiteks:

· Tarbijaelektroonika: TV emaplaadid, marsruuteri printahela plaadid, väiksemate kodumasinatega seotud juhtplaadid;

· Tööstusjuhtimine: tavalised PLC-moodulid, madalpinge releejuhtplaatid;

· Kontoriseadmed: printeri emaplaadid, koopiaaparaadi juhtplaadid;

· Autotööstuse elektroonika: sõiduki sisese meelelahutussüsteemi PCB-d.

Põhierinevus tavapäraste ja eriliste PCB-de vahel

Peamised tööstusharude spetsifikatsioonid standardsete PCBde kohta

· Rahvusvahelised standardid: IPC-2221: Rõhkeste PCBde üldine disainistandard;

· IPC-6012: Kõvade printplaatide kvalifikatsioon ja jõudlusspetsifikatsioonid;

· UL 94: Tulekindluse standard (tavalised printplaatide peavad vastama V-0 klassifikatsioonile).

· Suuruse standardid: Tavalised plaatide suurused on 1,2 m × 1 m, 1,2 m × 1,5 m jne, paksused peamiselt 0,8 mm, 1,0 mm ja 1,6 mm (kõige levinum), mis vastavad enamikku seadmetest paigaldusnõuetele.

· Testimise standardid: Printplaatidel peab tehases läbima pidevustesti (lendava probi test/nettide nimekirja test), isoleerivustakistuse testi ja eelistuse testi, et tagada põhilised elektrilised omadused vastavad standarditele.

Levinud tüübid

Kihtide arvu järgi klassifitseeritud:

· Ühepoolne printplaat: Ainult ühel küljel on elektroonikakomponente, odavaim, sobib lihtsate ahelate jaoks;

· Topeltkihiline PCB: Mõlemal küljel on elektroonikakomponente, mis on ühendatud läbi augud (vias), on tavapärase PCB peamine tüüp;

· Mitmekihiline PCB (4–8 kihti): Sisaldab sisemisi kihte, sobib keerukate ahelate jaoks, jääb siiski tavapäraste hulka.

· Jaotus struktuuri järgi: Kõik on kõvaketased (paindlikud PCB-d on erilised PCB-d), neil on kindel kuju ja neid ei saa painutada.

Tavapärased PCB-d (põhiasi põhinevad FR-4 alusmaterjalil) on muutunud kõige laiemalt kasutatavateks printsiplaatideks elektroonikaseadmetes tänu standardsemisele, universaalsusele ja kõrgele kuluefektiivsusele. Nende konkreetseteks eelisteks on järgmised:

Maksimaalne maksumustehing

· Madal alusmaterjali hind: FR-4 epoksiidi moodustava klaaskiu plaat on praegu suurima massitooteeringuga PCB alusmaterjal. Tooraine hind on vaid 1/10 kuni 1/50 eriliste alusmaterjalide, nagu keraamika ja Rogersi materjalide hinnast, ja

varude tarnimine on stabiilne;

· Madal töötlemissmaksumus: See kasutab täielikult standardiseeritud valmistamisprotsessi, ilma eriseadmete või kohandatud protsessideta, ja massiivse tootmise väljund on kuni 98% või rohkem, mis veelgi vähendab ühiku maksumust;

· Madal hankemaksumus: Turul on piisav varude pakkumine ning tarneahela ülemised ja alumised otsad on küpsed (plaat, töötlemine, testimine).

Isegi väikeste ja keskmise suurusega partii ostude puhul saab madalat ühikuhinda, mistõttu see sobib kulukindlatele toodetele, nagu tarbijaelektroonika ja väikesed kodumasinad.

Küps standardimissüsteem

· Disainistandardid: Järgides globaalselt tunnustatud standardeid, nagu IPC-2221 ja UL, saavad disainerid kasutada otse küpset disainikogu, ilma uue kinnituseta;

· Protokollide standardiseerimine: Puurimisest ja elektroplaatimisest kuni jootemaski ja vormimiseni hõlmab kõik protsessid selgeid tööstusstandardeid, mistõttu on erinevate tootjate toodetud standardtahvlid omavahel väga ühilduvad, seega ei ole tarnijat vahetades vaja disaini kohandada,

ei ole vaja disaini muuta tarnijat vahetades;

· Testimise standardiseerimine: Ühilduvustesti, isoleerivustesti ja jootmisvõime testi sellised kinnitamisprotsessid on ühtlustatud, toote kvaliteeti saab kvantifitseerida ja jälgida, vähendades kvaliteediohte.

Lai funktsionaalsuse ja kohanduvuse valdkond

· Stsenaariumi kohastumine:

** Hõlmab üle 90% tavapärastest elektroonikaseadmetest, sealhulgas tarbijaelektroonikat (telesaated, ruuterid), tööstusjuhtimist (tavalised PLC-d), kontoriseadmeid (printereid) ja autotööstuse elektroonikat (sõiduki sisustusmängude süsteeme),

elimineerides vajaduse stsenaariumipõhise kohandamise järele. **Komponentide ühilduvus:

** Toetab kõiki tavapärastesse pakenditesse paigutatud komponente (pinnakinnitusega, läbipauguga), sobib peamistele jootmisprotsessidele, nagu THT ja SMT, pakkudes suurt disainikindlust.

· Kihi katvus:

** Ühepoolsetest plaatidest kuni 8-kihiliste plaatide ni: kõik kuuluvad standardse PCB kategooriasse, rahuldades nii lihtsate (näiteks mänguasjade juhtplaatide) kui ka keerukate ahelate (arvuti emaplaadid) vajadusi.

Stabiilne alusjõudlus

· Usaldusväärne elektriline jõudlus: Stabiilne dielektriline konstant (4,2~4,7@1GHz), isoleerimistugevus vastab tavapäraste madala-/kõrgepinge ahelate nõuetele (AC 2000V talvekatse), signaali edastus

kaotus on ebaoluline madalatel sagedustel (<2GHz);

· Vastab mehaaniliste omaduste standarditele: Kõva ja mitte hõlpsasti deformatiivne, 1,6 mm paksune FR-4 PCB vastab tavapärastele paigalduskoormustele (nt kruvide kinnitamine ning ühenduste sisestamine ja eemaldamine), täidab

seadmete struktuurilise tuginõudeid;

· Keskkonnaga kohanemine: Pikaajaline toime ei halvene tavatemperatuuril (-20 °C~85 °C) ja kuivas keskkonnas, sobib enamikku sisetarvikute elektroonikaseadmete kasutustingimustesse.

Mugav tarnekett ja kohaletoimetamine

· Lühike tootmisetsükkel: Standardiseeritud protsessid eemaldavad vajaduse kohandatud arenduse järele, väikeste kuni keskmiste partii tellimuste kohaletoimetamise tsükkel on vaid 3–5 päeva, mis on oluliselt kiirem kui spetsiaalsete PCBde puhul (tavaliselt 10–15 päeva);

· Lai valik tarnijaid: Täiskümneid tuhandeid standard-PCB tootjaid üle kogu maailma, suurtest tehastest kuni väikeste töökojadeni, pakuvad ostjatele piisavalt tegutsemisruumi läbirääkimistel;

· Mugav pärastmüügiteenus ja hooldus: Standard-PCBid pakuvad madalaid kulusid veapunktide tuvastamise ja asendamise eest, lubades hoolduspersonalil kiiresti tuvastada ahelad ja asendada komponendid, vähendades seadmete

hoolduskulusid.

Madala barjääriga disain ja tootmine

Madal projekteerimise lävi: inseneridel pole vaja valdamisoskust eriliste alusmaterjalide omadustes (nagu keramiika sintriseerimisprotsess või Rogersi kõrgsageduslik projekteerimine); tavapärane elektroonikainseneriteadmine piisab selleks, et

lõpetada projekteerimine. Madal tootmise lävi: ka väikesed ja keskmise suurusega tehased saavad saavutada massiivse tootmise standardiseeritud seadmete abil (aukude puurimisseadmed, ekspositsiooniseadmed, koorimisliinid) ilma suure seadmete investeeringuta,

mis veelgi vähendab kulusid.