PCB ríxidos

Que é un PCB ríxido?

PCB ríxido é unha placa de circuito impreso fabricada con substratos aislantes ríxidos, como o substrato de tecido de vidro con resina epoxi FR-4, o substrato de papel fenólico ou o substrato cerámico como núcleo. Ten unha forma fixa, alta dureza e non se pode dobrar nin plegar. Actualmente é o tipo de PCB máis utilizado. As súas propiedades físicas son estables e non ten flexibilidade á temperatura ambiente. Pode fornecer un soporte sólido para os compoñentes. O substrato principal é o FR-4, que ten un proceso maduro e custo controlable. En escenarios de alta gama, empréganse sustratos ríxidos modificados con cerámica ou poliimida para satisfacer os requisitos de alta condutividade térmica e alta frecuencia. A estrutura inclúe placas dun só lado, placas de dobre cara e placas multicapa, e a interconexión entre capas pode lograrse mediante vías metalizadas. É compatible con deseños de circuítos complexos, ten un proceso de produción estandarizado e admite técnicas convencionais de montaxe cunha taxa de rendemento elevada.

Os tipos de placa de circuito ríxida poden clasificarse segundo dimensións como o número de capas estruturais, o material do sustrato e as características de aplicación. As clasificacións principais son as seguintes:

Clasificado polo número de pisos estruturais

· Panel único

Ten só un lado con circuítos de foil de cobre conductor e o outro lado como material base. Ten unha estrutura sinxela e o custo máis baixo, e é adecuado para dispositivos de baixa potencia con circuítos sinxelos (como controladores remotos, xoguetes circu itos, adaptadores de corrente).

· PCB de dobre cara

Ambos os lados teñen circuítos de foil de cobre, e a interconexión entre capas lograse mediante vías metalizadas. A complexidade do circuíto é maior que a das placas dunha soa cara, pero o custo é moderado. Está amplamente empregado en electrónica de consumo (almofadas de carga de teléfono móbil), sensores de control industrial e outros escenarios.

· Placa multicapa

Contén 3 ou máis capas conductoras (comunmente 4, 6, 8 capas, e ata 40 capas en modelos de gama alta), coas capas unidas por substratos illantes. Os orificios de vía están divididos en orificios pasantes, orificios cegos e orificios enterrados, o que permite alcanzar un cableado de alta densidade e é adecuado para circuítos complexos (placas base de ordenadores, UCAs automotrices, placas de control principal de equipos médicos).

Clasificado polo material da base

· PCB FR-4

O material da base é resina epoxi de fibra de vidro (FR-4), que presenta unha excelente illación, resistencia ao calor e resistencia mecánica, con custos controlables. Representa máis do 90 % do mercado de PCB ríxidos e é adecuado para aplicacións principais como electrónica de consumo, control industrial e automóbiles.

· PCB de papel fenólico (FR-1/FR-2)

O material da base é resina fenólica e fibra de papel. Ten un baixo custo pero pobre resistencia ao calor e resistencia mecánica, e só se emprega en equipos de gama baixa (radios antiguos, placas de control de electrodomésticos sinxelas).

· PCB cerámico

O material da base son cerámicas de óxido de aluminio e nitruro de aluminio, que teñen excelente condutividade térmica, alta illación e resistencia a altas temperaturas. É adecuado para escenarios de alta potencia e alta frecuencia (como cargadores para vehículos de nova enerxía e equipos aeroespaciais).

· PCB baseado en metal (base de aluminio/base de cobre)

O material base é unha placa metálica (aluminio/cobre) + capa illante + follón de cobre. O seu rendemento en disipación de calor supera con bastante o do FR-4 ordinario, e tamén se coñece como "PCB de disipación de calor". Úsase en iluminación LED, amplificadores de potencia amplificadores e conversores de frecuencia de control industrial.

Clasifícase segundo o grosor do cobre/características de rendemento

· PCB de grosor estándar de cobre

O grosor do follón de cobre é ≤1 oz (35 μm), adecuado para circuítos convencionais de baixa corrente (electrónica de consumo, módulos de baixa potencia).

· PCB de cobre grosso (cobre pesado)

O grosor do follón de cobre é ≥2 oz (70 μm), con alta capacidade de conducción de corrente e disipación de calor, e úsase en equipos de alta potencia (módulos de potencia, sistemas de control electrónico de vehículos de enerxía nova).

· PCB de alta frecuencia

O material base é politetrafluoretileno (PTFE) e material Rogers, cunha constante dieléctrica estable e baixa perda de sinal. É adecuado para comunicacións 5G, radar e equipos de radiofrecuencia.

Clasificado polo proceso de tratamento superficial

· PCB con estaño pulverizado

A superficie está recuberta cunha capa de estaño, que ten boa soldabilidade e baixo custo, e é axeitado para equipos convencionais.

· PCB chapado en ouro

A superficie é unha capa de níquel-ouro, resistente á oxidación e con baixa resistencia de contacto. É axeitado para conectores de alta precisión e placas clave (como as placas principais de teléfonos móviles e equipos médicos).

· PCB OSP

A superficie está recuberta cunha película protectora orgánica, que é ecolóxica e ten un custo moderado. Emprégase amplamente na tecnoloxía de montaxe superficial SMT en electrónica de consumo.

A diferenza clave respecto ao PCB flexible

Placas de circuito ríxidas, coa súa forma estable, alta resistencia mecánica e tecnoloxía madura, utilízanse amplamente en diversos dispositivos que requiren estabilidade do circuito e fixación na instalación.

No campo da electrónica de consumo

Utilízase en placas base de ordenadores/tarxetas gráficas, placas base de móviles, placas de alimentación de televisores, placas de circuito de routers/caixas decodificadoras e placas de control de lavadoras/frigoríficos, etc. Aproveitando o baixo custo e a tecnoloxía madura do proceso do sustrato FR-4, é axeitado para circuitos de potencia media e pequena e cumpre os requisitos de estabilidade dos produtos de categoría de consumo.

Campo do control industrial:

Aplícase a módulos PLC, placas base de ordenadores industriais, placas de circuito de conversores de frecuencia, placas de control de servomotores e placas de sinal de sensores. Con características de resistencia á vibración e boa resistencia á temperatura, o deseño multicapa pode acadar a integración de circuítos complexos e é axeitado para condicións industriais duras de traballo.

No campo da electrónica automotriz

É compatible con unidades de control do motor (ECU), placas centrais de control a bordo, placas principais de postes de carga, sistemas de xestión de baterías (BMS) e placas controladoras de farois vehiculares. Caracterízase pola alta confiabilidade (resistente a altas e baixas temperaturas e a impactos), e o tipo de cobre grosso pode conducir correntes elevadas, cumprindo cos estándares de seguridade a bordo.

Campo do equipo médico:

Úsase en placas de control de máquinas TC/resonancia magnética, placas de circuítos de monitorización, módulos de alimentación médicos e placas principais de medidores de glicemia. Ten unha excelente illación e transmisión estable de sinais, satisfacendo os rigorosos requisitos de seguridade e confiabilidade do sector médico.

Campo aerospacial

Aplicación de PCB ríxidos de alta gama feitos de cerámica ou sustratos de alta frecuencia en placas principais de equipos satelitais, placas de control de radar aéreo, placas de distribución de potencia de foguetes e placas de control de voo de vehículos aéreos sen piloto. Poden soportar entornos extremos como temperaturas moi altas e bajas e radiación, e posúen unha resistencia mecánica sobresaínte.

Campo de equipos de enerxía nova

As placas PCB ríxidas de cobre grosas úsanse en inversores fotovoltaicos, placas de control de baterías de almacenamento de enerxía e placas principais de conversión de enerxía eólica. Teñen gran capacidade de conducción de corrente e un bo disipador térmico, e son adecuadas para os requisitos de transmisión e conversión de potencia de alto rendemento.

Campo de equipos de comunicación:

Os PCB ríxidos de alta frecuencia feitos de sustrato PTFE ou Rogers aplícanse a placas RF de estacións base 5G, placas principais de interruptores e placas de circuítos de módulos ópticos. Caracterízanse por ter unha baixa perda de sinal e permiten a transmisión de datos a alta velocidade.