Stive PCB-er

Hva er en stiv PCB?

Stiv PCB er et kretskort laget med stive isolerende substrater som FR-4 epoksyharpiks glassvevsubstrat, fenolisk papirsubstrat eller keramisk substrat som kjerne. Det har en fast form, høy hardhet og kan ikke bøyes eller brettes. Det er for tiden den mest utbredte typen PCB. Dens fysiske egenskaper er stabile, og det har ingen fleksibilitet ved romtemperatur. Det kan gi solid støtte for komponenter. Det vanligste substratet er FR-4, som har en moden prosess og kontrollerbar kostnad. I high-end-scenarier brukes keramiske eller polyimidmodifiserte stive substrater for å oppfylle kravene til høy varmeledningsevne og høy frekvens. Strukturen omfatter enkelsidige plater, dobbelsidige plater og flerlagsplater, og interlagssammenkobling kan oppnås gjennom metalliserte gjennomgående hull. Den er kompatibel med komplekse kretsløpsdesign, har en standardisert produksjonsprosess og støtter konvensjonelle monteringsteknikker med høy avkastningsrate.

Typer stive kretskort kan klassifiseres basert på dimensjoner som antall strukturelle lag, substratmateriale og bruksområder. De viktigste klassifikasjonene er som følger:

Klassifisert etter antall strukturelle lag

· Enkeltplate

Den har kun en side med ledende kopperfoliekretser, mens den andre siden er basismaterialet. Den har en enkel struktur og laveste kostnad, og er egnet for laveffekt-enheter med enkle kretser (som fjernkontroller, lekekretskort kretskort, strømadaptere).

· Dobbeltsidig PCB

Begge sider har kopperfoliekretser, og forbindelse mellom lagene oppnås gjennom metalliserte gjennomganger. Kretskompleksiteten er høyere enn hos enkeltlagkort, men kostnaden er moderat. Den brukes mye i konsumentelektronikk (ladeplater for mobiltelefoner), industrielle kontrollsensorer og lignende scenarier.

· Flerlagkort

Den inneholder 3 eller flere ledende lag (vanligvis 4, 6, 8 lag, og opptil 40 lag i high-end-modeller), med lag limt sammen av isolerende substrater. Gjennomganger deles inn i gjennomgående hull, blinde hull og skjulte hull, som muliggjør tetthetstetting kobling og er egnet for komplekse kretser (datamaskiners hovedkort, bilers ECU-er, hovedkontrollbrett i medisinsk utstyr).

Klassifisert etter materialet i basen

· FR-4 PCB

Basmaterialet er glassfiber-epoxyharpe (FR-4), som har fremragende isolasjon, varmebestandighet og mekanisk styrke, med kontrollerbare kostnader. Det utgjør over 90 % av det stive PCB-markedet og er egnet for hovedstrømsområder som forbrukerelektronikk, industriell kontroll og biler. felt som forbrukerelektronikk, industriell kontroll og biler.

· Fenolisk papir-PCB (FR-1/FR-2)

Basmaterialet er fenolharpe og papirfiber. Det har lav kostnad, men dårlig varmebestandighet og mekanisk styrke, og brukes kun i lavpresterende utstyr (gamle radiomodeller, enkle kontrollkort til husholdningsapparater).

· Keramisk PCB

Basmaterialet er aluminiumsoksid og aluminiumnitrid-keramer, som har fremragende varmeledningsevne, høy isolasjon og motstand mot høye temperaturer. Den er egnet for høyeffekt- og høyfrekvens-scenarier (som for eksempel nye energibil-ladestasjoner og romfartsutstyr).

· Metallbasert PCB (aluminiumsbasert/kobberbasert)

Grunnmaterialen er en metallplate (aluminium/kobber) + isolerende lag + kobberfolie. Dens varmeavledningsevne overstiger betydelig den til vanlig FR-4, og den kalles også en "varmeavledende PCB". Den brukes i LED-belysning, effekt forsterkere og industrielle kontrollfrekvensomformere.

Klassifisert etter kobbertykkelse/yteegenskaper

· Standard kobbertykkelse PCB

Kobberfolietykkelsen er ≤1 oz (35 μm), egnet for konvensjonelle kretser med liten strøm (konsumentelektronikk, laveffektdelmoduler).

· Tjukk kobber (tung kobber) PCB

Kobberfolietykkelsen er ≥2 oz (70 μm), med høy strømbæreevne og god varmeavledning, og brukes i høyeffektsutstyr (effektdelmoduler, elektroniske kontrollsystemer for ny energibil).

· Høyfrekvent PCB

Grunnmaterialen er polytetrafluoretylen (PTFE) og Rogers-materialer, med stabil dielektrisk konstant og lav signaltap. Den er egnet for 5G-kommunikasjon, radar- og radiofrekvensutstyr.

Klassifisert etter overflatebehandlingsprosess

· Tinne-sprøytede PCB

Overflaten er dekket med et tinnlag, som har god loddbarhet og lav kostnad, og er egnet for konvensjonell utstyr.

· Gullplatede PCB

Overflaten er et nikkel-gull-lag, som er resistente mot oksidasjon og har lav kontaktmotstand. Den er egnet for høypresisjonskoblinger og nøkkelplater (som for eksempel mobiltelefonens hovedkort og medisinsk utstyr).

· OSP PCB

Overflaten er belagt med en organisk beskyttelsesfilm, som er miljøvennlig og har moderat kostnad. Den brukes mye i SMT-overflatemonteringsteknologi for konsumentelektronikk.

Den viktigste forskjellen fra fleksibel PCB

Stive kretskort, med sin stabile form, høye mekaniske styrke og modne teknologi, brukes mye i ulike enheter med krav til kretsstabilitet og fast montering.

Innenfor forbrukerelektronikk

Den brukes til datamaskiners hovedkort/grafikkort, mobiltelefoners hovedkort, TV-strømkbrett, ruter/sete-toppboks kretskort og kontrollbrett i vaskemaskiner/kjøleskap osv. Med sin lave kostnad og modne prosess for FR-4-substrat er den egnet for medium og små effektkretser og oppfyller stabilitetskravene for forbrukervareprodukter.

Industriell styring:

Den brukes i PLC-moduler, industrielle kontrollmaskinhovedkort, frekvensomformer-kretskort, servodriver-styringsbrett og sensorsignalkort. Med egenskaper som vibrasjonsmotstand og god temperaturmotstand, flerlagsdesignet kan oppnå kompleks kretsinTEGRASJON og er egnet for harde industrielle arbeidsforhold.

Innen bilELEKTRONIKK

Det er kompatibelt med motorstyringsenheter (ECU), sentrale kontrollkort til bilen, hovedkort til ladeplikt, batteristyringssystem (BMS) kontrollkort og billysdriverkort. Det har høy pålitelighet (motstandsdyktig mot høye og lave temperaturer og sjokk), og tykk-kobbertypen kan lede store strømmer, noe som tilfredsstiller sikkerhetskravene i bilen.

Medisinsk utstyr:

Det brukes til CT-maskin/kjerneMAGNETISK resonanskontrollkort, monitor-kretskort, medisinske strømmoduler og hovedkort til blodsukkermålere. Det har utmerket isolasjon og stabil signaloverføring, og oppfyller de strenge sikkerhets og pålitelighetskravene i medisinsk bransje.

Luftfartssektoren

High-end stive PCBS laget av keramikk eller høyfrekvente substrater brukes på hovedkort for satellittutstyr, kontrollkort for luftbåren radar, strømfordelingskort for raketter og flykontrollkort for ubemannede luftfartøy. De kan motstå ekstreme miljøer som høye og lave temperaturer og stråling, og har fremragende mekanisk styrke.

Ny energi-utstyrsfelt

Tynne stive pcb-kort med tykk kobberlag brukes i kretskort for solcelleinvertere, kontrollkort for energilagringsbatterier og hovedkort for vindkraftomformere. De har høy strømbæreevne og god varmeavledning, og er egnet for kravene til kraftig strømoverføring og omforming.

Kommunikasjonsutstyrsfelt:

Høyfrekvente stive pcb-kort laget av PTFE- eller Rogers-substrat brukes til RF-kort for 5G-basestasjoner, hovedkort for brytere og kretskort for optiske moduler. De har lav signal-tap og støtter hurtig dataoverføring.