Стандардна PCB

Значење стандардних штампаних плоча

Стандардне штампане плоче уопште се односе на штампане плоче које се производе према стандардним спецификацијама индустрије, коришћењем зрелих процеса и уобичајених подлога. То је концепт у односу на специјалне штампане плоче. Њихове основне карактеристике су висок степен универзалности, стандардизовани процеси и контролисана цена. Најчешће задовољавају основне потребе повезивања кола у уобичајеним сценаријима, као што су потрошачка електроника и индустријска контрола.

Стандардизација подлоге

Највише се користи FR-4 епоксидна смола од стаклопластике (више од 90% укупног броја стандардних штампаних плоча), док се фенолна папирна плоча (FR-1/FR-2) користи само у неким применама. Перформансе подлоге задовољавају опште стандарде IPC (Међународне асоцијације за електронску индустрију), UL и других стандарда. На пример, FR-4 има температуру стакласте транзиције (Tg) око 130~150℃, топлотну проводљивост 0,3~0,5 W/(m・K) и

диелектричну константу (Dk) 4,2~4,7@1GHz. Има стабилне перформансе и ниску цену.

диелектричну константу (Dk) 4,2~4,7@1GHz. Има стабилне перформансе и ниску цену.

Standardizacija procesa

Следећи глобално прихваћене процесе производње штампаних плоча (припрема материјала → бушење → наношење бакра → галванопокривање → излагање → трављење → отпор на лемљење → обрада површине → калибрусање → тестирање), параметри обраде и

захтеви за прецизношћу су стандардизовани у индустрији:

· Стандардна ширина линије/размак: ≥0,1 mm (4mil);

· Минимални пречник рупе: ≥0,3 mm;

· Обрада површине: Преферишу се стандардизовани процеси као што су HASL (високотоначна ламинирања гвожђа), ENIG (наношење инжењерског злата) и наношење никла-злата;

· Број слојева: Првенствено једностране/двостране плоче, вишеслојне плоче (4~8 слојева) такође спадају у стандардни опсег (више од 12 слојева се углавном сврстава у висококвалитетне ПЦБ-ове).

Generalizacija scenarija primene

Kompatibilan je sa konvencionalnim kolutima bez posebnih zahteva za performansama, kao što su:

· Potrošačka elektronika: TV matične ploče, ruter ploče, kontrolne ploče malih kućnih aparata;

· Индустријско управљање: obični PLC moduli, kontrolne ploče niskonaponskih releja;

· Kancelarijska oprema: matične ploče štampača, kontrolne ploče fotokopira;

· Automobilska elektronika: pCB ploče ugrađenih sistema za zabavu u vozilima.

Glavna razlika između standardnih PCB ploča i specijalnih PCB ploča

Кључне индустријске спецификације за стандардне штампане плоче

· Међународни стандарди: IPC-2221: Општи стандард за дизајн крутих штампаних плоча;

· IPC-6012: Квалификација и перформансе крутих штампаних плоча;

· UL 94: Стандард за отпорност на запаљење (стандардне штампане плоче морају испуњавати степен сигурности V-0).

· Стандарди величине: Уобичајене величине плоча су 1,2m×1m, 1,2m×1,5m итд., дебљине углавном 0,8mm, 1,0mm и 1,6mm (најчешће коришћене), што задовољава захтеве за инсталацију већине опреме.

· Стандарди тестирања: ППС мора да прође тестове континуитета (летечи звон тест/тест листе везова), тестове отпорности изолације и тестове спојивости пре напуштања фабрике како би се осигурала основна електрична перформанса у складу са стандардима.

Uobičajeni tipovi

Класификација према броју слојева:

· Једнострана ППС: Само једна страна има кола, најнижа цена, погодна за једноставна кола;

· Двострана ППС: Обе стране имају кола, повезане су преко проводних отвора, доминантна врста стандардне ППС;

· Вишеслојна ППС (4-8 слојева): Укључује унутрашње слојеве кола, погодна за комплексна кола, и даље у оквиру стандардне категорије.

· Класификација према структури: Сви су то ригидни штампани спојеви (флексибилни штампани спојеви су специјални ПЦБ-ови), фиксног облика и не могу се савијати.

Стандардни ПЦБ-ови (првенствено засновани на ФР-4 подлогама) постали су најшире коришћени тип електронских платина у електронским уређајима због својих кључних карактеристика стандардизације, универзалности и високе исплативости. Њихови специфични предности су следећи:

Крајња предност у цени

· Ниска цена подлоге: ФР-4 епоксидна смола од стаклопластике тренутно је подлога за ПЦБ-ове са највећом масовном производњом. Цена сировина је само 1/10 до 1/50 у односу на специјалне подлоге попут керамике и Роджерса, а

добање је стабилно;

· Ниска цена процеса: Користи се у потпуности стандардизовани производни процес, без потребе за специјалном опремом или прилагођеним процесима, а исплата масовне производње износи чак 98% или више, што додатно смањује јединичну цену;

· Ниска набавна цена: Понуда на тржишту је довољна, а низ и низводних индустријских ланaца је зрела (плоча, обрада, тестирање).

Ниска јединична цена се може добити чак и за набавку у малим и средњим серијама, што га чини погодним за производе осетљиве на цену, као што су потрошачка електроника и мали кућни апарати.

Зрели систем стандардизације

· Стандардизација дизајна: Усклађеност са глобално признатим стандардима као што су IPC-2221 и UL, дизајнери могу директно користити зреле библиотеке дизајна без поновне верификације;

· Стандардизација процеса: Од бушења и галванопокривања до лакирања и обликовања, сви процеси имају јасне индустријске стандарде, а стандардне ППП плоче произведених од стране различитих произвођача су високо компатибилне, тако да не постоји

потреба за изменом дизајна приликом промене добаљача;

· Стандардизација тестирања: Процеси верификације као што су тестирање континуитета, тестирање изолације и тестирање лемљивости су уједињени, а квалитет производа се може квантификовати и пратити, смањујући ризик од квалитета.

Широк спектар свестраности и прилагодљивости

· Прилагодљивост сценарију:

** Обухвата преко 90% конвенционалних електронских уређаја, укључујући потрошачку електронику (ТВ-уредаји, рутери), индустријску контролу (обични ПЛК-ови), канцеларијску опрему (штампачи) и аутомобилску електронику (системи за забаву у возилима),

што елиминише потребу за прилагођавањем појединачним сценаријима. **Компатибилност компоненти:**

** Подржава све конвенционално паковане компоненте (површински монтажиране, кроз-отвор), прилагођен је главним процесима лемљења као што су ТХТ и СМТ, омогућавајући висок степен флексибилности у дизајну.

· Покривеност слојевима:

** Од једнострано испроводљених плати до 8-слојних плати, све спада у стандардну ПЦБ категорију, задовољавајући потребе од једноставних кола (плате за контролу играчака) до сложених кола (матичне плате рачунара).

Стабилне основне перформансе

· Поуздана електрична перформанса: Стабилна диелектрична константа (4,2~4,7@1GHz), изолациона чврстоћа испуњава захтеве конвенционалних нисконапонских/високонапонских кола (AC 2000V тест отпорности на напон), и пренос сигнала

губитак је занемарљив у нискофреквентним (<2GHz) сценаријима;

· Испуњава стандарде механичке перформансе: Висока тврдоћа и није подложна лаком деформисању, FR-4 PCB дебљине 1,6 mm може да издржи конвенционални монтажни напон (као што су фиксација вијком и укључивање/искључивање конектора), испуњавајући

захтеве структурне подршке опреме;

· Прилагодљивост на услове средине: Дугорочни квалитет не опада у нормалним температурним (-20℃~85℃) и сувим условима, погодно за радне услове већине унутрашњих електронских уређаја.

Погодна снабдевања и испорука

· Кратак производни циклус: Стандардизовани процеси елиминишу потребу за прилагођеним развојем, а циклуси испоруке за серије мале и средње величине су само 3-5 дана, знатно брже од специјализованих PCB-а (обично 10-15 дана);

· Широк избор добављача: Десетине хиљада стандардних произвођача штампаних плоча широм света, од великим фабрикама до малих радњи, обезбеђују довољно простора за преговоре купцима;

· Погодна сервисна служба и одржавање: Стандардне штампане плоче имају ниске трошкове открића грешака и замене, што омогућава особљу за одржавање брзо откривање проблема у колу и замену компоненти, смањујући застој опреме

трошкове одржавања.

Дизајн и производња са ниским баријерама

Ниска граница дизајна: Инжењерима није потребно познавање карактеристика специјалних подлога (као што је процес спајања керамике или Рогерсов дизајн за високе фреквенције); обично знање из области електронике је довољно за

израду дизајна. Ниска граница производње: Мали и средњи произвођачи могу постићи масовну производњу коришћењем стандардне опреме (бушилице, експозиционе машине, линије за трављење) без великих улагања у опрему, чиме се додатно смањују трошкови.

додатно смањују трошкови.