PCB estándar

O significado de PCBs estándar

PCB estándar fan xeralmente referencia a placas de circuito impresas fabricadas segundo especificacións estándar do sector, empregando procesos maduros e sustratos convencionais. Son un concepto relativo aos PCB especiais. As súas características principais son a alta versatilidade, os procesos estandarizados e os custos controlables. Cumpren principalmente as necesidades básicas de conexión de circuítos en escenarios comúns como a electrónica de consumo e o control industrial.

Estandarización do sustrato

O uso principal é o taboleiro de fibra de vidro con resina epoxi FR-4 (representando máis do 90% dos PCB estándar totais), mentres que o taboleiro de papel fenólico (FR-1/FR-2) se utiliza en algunhas aplicacións. O desempeño do sustrato cumpre cos estándares xerais da IPC (Asociación Internacional da Industria Electrónica), UL e outros estándares.

por exemplo, o FR-4 ten unha temperatura de transición vítrea (Tg) de uns 130~150℃, conductividade térmica de 0,3~0,5 W/(m・K) e

constante dieléctrica (Dk) de 4,2~4,7@1GHz. Ten un desempeño estable e baixo custo.

Estandarización do proceso

Seguindo os procesos de fabricación de PCB aceptados globalmente (preparación do material → perforación → chapado de cobre → electrochapado → exposición → gravado → máscara de soldadura → tratamento superficial → moldurado → probas), os parámetros de procesamento e

os requisitos de precisión están todos normalizados dentro da industria:

· Largura/espazamento estándar de liñas: ≥0,1 mm (4mil);

· Diámetro mínimo do burato: ≥0,3 mm;

· Tratamento superficial: Prefire procesos estandarizados como HASL (Laminación de Ferro de Alta Velocidade), ENIG (Ouro por Inxección de Enxeñaría) e chapado en níquel-ouro;

· Número de capas: Principalmente placas dunha/dúas caras, as placas multicapa (4~8 capas) tamén están dentro do rango estándar (máis de 12 capas clasifícanse principalmente como PCBs de alta gama).

Xeneralización de escenarios de aplicación

É compatible con circuítos convencionais sen requisitos especiais de rendemento, como:

· Electrónica de consumo: Placas base de televisión, placas de circuítos de routers, placas de control de pequenos electrodomésticos;

· Control Industrial: módulos PLC comúns, placas de control de relés de baixa tensión;

· Equipamento de oficina: placas base de impresoras, placas de control de fotocopiadoras;

· Electrónica automotriz: placas de sistemas de entretemento en vehículos.

A diferenza principal entre PCBs estándar e PCBs especiais

Especificacións industriais clave para PCBs estándar

· Normas internacionais: IPC-2221: Norma xeral de deseño para PCBs ríxidos;

· IPC-6012: Especificacións de Cualificación e Rendemento para PCBs Ríxidos;

· UL 94: Norma de Resistencia ao Fogo (os PCBs estándar deben cumprir a clasificación V-0).

· Normas de Tamaño: Os tamaños máis comúns das placas son 1,2 m × 1 m, 1,2 m × 1,5 m, etc., con grosores principalmente de 0,8 mm, 1,0 mm e 1,6 mm (o máis habitual), satisfacendo os requisitos de instalación da maioría dos equipos.

· Normas de Probas: Os PCBs deben superar as probas de continuidade (proba de sonda volante/proba de listado de conexións), probas de resistencia de illamento e probas de soldabilidade antes de saír da fábrica, para asegurar que o rendemento eléctrico básico cumpre coas normas.

Tipos comúns

Clasificados polo número de capas:

· PCB dun só lado: Só un lado ten circuitería, custo máis baixo, adecuado para circuítos sinxelos;

· PCB de dobre cara: Ambas as caras teñen circuitería, interconectadas a través de vías, o tipo máis común de PCB estándar;

· PCB multicapa (4-8 capas): Inclúe circuitería en capas internas, adecuada para circuítos complexos, aínda dentro da categoría estándar.

· Clasificados por estrutura: Todos son PCB ríxidos (os PCB flexibles son PCB especiais), con forma fixa e non poden dobrarse.

Os PCB estándar (principalmente baseados en sustrato FR-4) converteronse no tipo máis utilizado de placa de circuítos en dispositivos electrónicos debido ás súas características principais de estandarización, versatilidade e alto rendemento custo-beneficio. As súas vantaxes específicas son as seguintes:

Vantaxe extrema de custo

· Baixo custo do sustrato: O taboleiro de fibra de vidro con resina epoxi FR-4 é actualmente o sustrato de PCB coa escala de produción en masa máis grande. O prezo da materia prima é só 1/10 a 1/50 do doutros sustratos especiais como a cerámica ou o Rogers, e

o fornecemento é estable;

· Baixo custo de proceso: Adóptase un proceso de fabricación completamente normalizado, sen necesidade de equipamento especial ou procesos personalizados, e o rendemento de produción en masa é do 98 % ou superior, reducindo aínda máis o custo unitario;

· Baixo custo de adquisición: O fornecemento no mercado é suficiente, e as cadeas industriais de fuso e refluxo son maduras (taboleiro, procesamento, probas).

Pódese obter un prezo unitario baixo incluso para compras de lotes pequenos e medianos, polo que resulta axeitado para produtos sensibles ao custo, como electrónica de consumo e electrodomésticos pequenos.

Sistema de normalización maduro

· Normalización do deseño: Seguindo normas recoñecidas globalmente como IPC-2221 e UL, os deseñadores poden usar directamente bibliotecas de deseño maduras sen necesidade de verificación nova;

· Estandardización do proceso: Do perforado e electroplacado ao enmascarado de solda e moldurado, todos os procesos teñen normas industriais claras, e os PCB estandarizados producidos por diferentes fabricantes son altamente compatibles, polo que non hai

necesidade de axustar o deseño cando se cambia de fornecedor;

· Estándares de probas: Os procesos de verificación, como as probas de continuidade, illamento e capacidade de soldadura, están unificados, e a calidade do produto pode cuantificarse e rastrexarse, reducindo os riscos de calidade.

Gran versatilidade e adaptabilidade

· Adaptabilidade a escenarios:

**Cobre máis do 90% dos dispositivos electrónicos convencionais, incluíndo electrónica de consumo (TVs, routers), control industrial (PLCs ordinarios), equipos de oficina (impresoras) e electrónica automotriz (sistemas de entretemento a bordo),

eliminando a necesidade de personalización para escenarios individuais. **Compatibilidade de compoñentes:**

** Apoia todos os compoñentes de empaquetado convencional (montaxe en superficie, orificios pasantes), adaptándose aos procesos de soldadura principais como THT e SMT, ofrecendo unha gran flexibilidade de deseño.

· Cobertura de capas:

** Desde placas dun só lado ata placas de 8 capas, todas entran na categoría estándar de PCBs, satisfacendo as necesidades desde circuítos sinxelos (placas de control de xoguetes) ata circuítos complexos (placas base de ordenadores).

Rendemento básico estable

· Rendemento eléctrico fiábel: Constante dieléctrica estable (4,2~4,7@1GHz), resistencia de illamento que cumpre os requisitos dos circuítos convencionais de baixa/alta tensión (proba de resistencia a 2000V CA) e transmisión de sinais

a perda é despreciable en escenarios de baixa frecuencia (<2GHz);

· Cumpre cos estándares de rendemento mecánico: Alta dureza e non se deforma facilmente; a placa FR-4 de 1,6 mm de grosor pode soportar esforzos convencionais de instalación (como fixación con parafusos e conexión/desconexión de conectores), cumprindo

os requisitos de soporte estrutural do equipo;

· Adaptabilidade ambiental: O rendemento a longo prazo non se degrada a temperaturas normais (-20℃~85℃) e en ambientes secos, adecuado para as condicións de uso da maioría dos equipos electrónicos interiores.

Cadea de suministro e entrega cómoda

· Ciclo de produción curto: Os procesos estandarizados eliminan a necesidade de desenvolvemento personalizado, con ciclos de entrega para pedidos de pequenos e medianos lotes en só 3-5 días, moito máis rápidos que os PCB especializados (normalmente 10-15 días);

· Gran variedade de provedores: Decenas de miles de fabricantes de PCB estandarizados en todo o mundo, desde grandes fábricas ata pequenos talleres, ofrecen amplas posibilidades de negociación para os compradores;

· Servizo posventa e mantemento cómodos: Os PCB estandarizados ofrecen baixos custos na detección de fallos e substitución, permitindo ao persoal de mantemento identificar rapidamente os circuítos e substituír compoñentes, reducindo o tempo de inactividade do equipo

os custos de mantemento.

Deseño e produción con baixa barrera

Baixo limiar de deseño: Os enxeñeiros non necesitan dominar as características de sustratos especiais (como o proceso de sinterización de cerámicas ou o deseño de alta frecuencia de Rogers); coñecementos ordeiros de enxeñaría electrónica son suficientes para

completar o deseño. Baixo limiar de produción: Fábricas pequenas e medias tamén poden acadar a produción en masa mediante equipos estandarizados (fresadoras, máquinas de exposición, liñas de grabado) sen necesidade dunha inversión elevada en equipamento, o que reduce aínda máis os custos.

reducir os custos.