Standard PCB

Betydelsen av standard-PCB:er

Standard-PCB avser i allmänhet tryckkretskort tillverkade enligt branschstandardiserade specifikationer, med mogna processer och konventionella substrat. De är ett begrepp i relation till special-PCB. Deras kärnegenskaper är hög mångsidighet, standardiserade processer och kontrollerbara kostnader. De uppfyller främst de grundläggande kopplingsbehoven i vanliga scenarier såsom konsumentelektronik och industriell styrning.

Substratstandardisering

Standardanvändningen är FR-4 epoxihartsglasfiberplatta (står för mer än 90 % av totalt antal standard-PCB), medan fenolpapperskort (FR-1/FR-2) används i ett fåtal tillämpningar. Substratprestanda uppfyller allmänna standarder för IPC, UL och andra standarder. Till exempel har FR-4 en glastvåndtemperatur (Tg) på cirka 130~150℃, värmeledningsförmåga på 0,3~0,5 W/(m・K) och dielektrisk konstant (Dk) på 4,2–4,7 @1 GHz. Den har stabil prestanda och låg kostnad.

Processstandardisering

Enligt globalt accepterade PCB-tillverkningsprocesser (materialförberedelse → borrning → kopparplätering → galvanisering → exponering → ätsning → lödlack → ytbearbetning → formning → testning), är bearbetningsparametrar och precisionskrav standardiserade inom branschen:

· Standardlinjebredd/avstånd: ≥0,1 mm (4 mil);

· Minsta håldiameter: ≥0,3 mm;

· Ytbearbetning: Föredrar standardiserade processer såsom HASL (High-Speed Iron Lamination), ENIG (Engineering Injection Gold) och nickel-guldplätering;

· Antal lager: Framförallt enkla/dubbel-sidiga kort, flerskiktskort (4–8 lager) ingår också inom standardintervallet (mer än 12 lager klassificeras främst som högpresterande PCB:er).

Den centrala skillnaden mellan standard-PCB och special-PCB

Vanliga typer

Klassificerade efter antal lager:

· Ensidigt PCB: Endast en sida har kretskonstruktion, lägsta kostnad, lämpligt för enkla kretsar;

· Dubbelsidigt PCB: Båda sidorna har kretskonstruktion, sammankopplade via genomborrade hål (vias), den dominerande typen av standard-PCB;

· Flerskikts-PCB (4–8 lager): Inkluderar inre lagers kretsar, lämplig för komplexa kretsar, fortfarande inom standardkategorin.

· Indelat efter struktur: Alla är styva PCB:er (flexibla PCB:er är special-PCB:er), med fast form och kan inte böjas.

Standard-PCB:er (främst baserade på FR-4-substrat) har blivit den mest använda typen av kretskort i elektroniska enheter tack vare sina kärnegenskaper som standardisering, mångsidighet och hög kostnadseffektivitet. Deras specifika fördelar är följande:

Ultimat kostnadsfördel

· Låg substratkostnad: FR-4 epoxihartsglasfiberplatta är för närvarande det PCB-substrat som tillverkas i störst serie. Råmaterialpriset är endast 1/10 till 1/50 av priset för specialsubstrat såsom keramik och Rogers, och tillgången är stabil;

· Låg processkostnad: Det använder en helt standardiserad tillverkningsprocess, utan behov av särskild utrustning eller anpassade processer, och genomsnittlig produktionseffektivitet vid serieproduktion är så hög som 98 % eller mer, vilket ytterligare minskar enhetskostnaden;

· Låg inköpskostnad: Marknadstillgången är tillräcklig och de över- och underordnade industrikedjorna är mogna (kort, bearbetning, testning).

Lågt styckpris kan uppnås även vid mindre och medelstora partier, vilket gör det lämpligt för kostnadskänsliga produkter såsom konsumentelektronik och små hushållsapparater.

Mogen standardiseringssystem

· Designstandardisering: Genom att följa globalt erkända standarder såsom IPC-2221 och UL kan konstruktörer direkt använda mogna designbibliotek utan ny verifiering;

· Processstandardisering: Från borrning och galvanisering till lödmaskering och formning har alla processer tydliga branschstandarder, och standard-PCB:er från olika tillverkare är höggradigt kompatibla, så det finns ingen behöver justera designen vid byte av leverantörer;

· Teststandardisering: Verifieringsprocesser såsom kontinuitetstest, isoleringstest och lödbarhetstest är standardiserade, och produktkvalitet kan kvantifieras och spåras, vilket minskar kvalitetsrisker.

Stor mångsidighet och anpassningsförmåga

· Scenariouppdatering:

Täcker över 90 % av konventionella elektroniska enheter, inklusive konsumentelektronik (TV-apparater, routrar), industriell styrning (vanliga PLC:er), kontorsutrustning (skrivare) och biltelematik (inbjudna underhållningssystem), vilket eliminerar behovet av anpassning för enskilda scenarier.

· Komponentkompatibilitet:

Stöder alla konventionellt paketerade komponenter, anpassar sig till vanliga lödprocesser såsom THT och SMT, och erbjuder hög designflexibilitet.

· Lagers täckning:

Från enkelsidiga till 8-lagerskretsar omfattas alla inom standard-PCB-kategorin, vilket möter behoven från enkla till komplexa kretsar.

Stabil grundprestanda

· Pålitlig elektrisk prestanda: Stabil dielektrisk konstant, isolationsstyrka uppfyller kraven för konventionella lågspännings/högspänningskretsar och signalöverföring förlust är försumbar i lågfrekventa (<2GHz) scenarier;

· Uppfyller mekaniska prestandakrav: Hög hårdhet och lätt förmådnas inte, en 1,6 mm tjock FR-4 PCB kan klara vanliga monteringspåfrestningar, vilket uppfyller kraven på strukturell support för utrustningen;

· Anpassningsförmåga till miljö: Långsiktig prestanda försämras inte vid normal temperatur (-20℃–85℃) och torr miljö, lämplig för användningsförhållanden för de flesta inomhus elektroniska enheter.

Bekväm leveranskedja och leverans

· Kort produktionscykel: Standardiserade processer eliminerar behovet av anpassad utveckling, med leveranstider för små till medelstora partier på endast 3–5 dagar, långt snabbare än special-PCB;

· Stort urval av leverantörer: Tiotusentals standard-PKB-tillverkare världen över, från stora fabriker till små verkstäder, ger köpare goda förhandlingsmöjligheter;

· Beqväm eftersäljning och underhåll: Standard-PKB erbjuder låga kostnader för felsökning och utbyte, vilket gör att underhållspersonal snabbt kan identifiera kretsar och byta komponenter, vilket minskar driftstopp för utrustning underhållskostnader.

Design och produktion med låg barriär

Låg designtröskel: Ingenjörer behöver inte behärska egenskaperna hos särskilda substrat; vanlig elektronikingenjörskunskap räcker för att avsluta designen. Låg tillverkningsnivå: Små och medelstora fabriker kan också uppnå massproduktion med standardiserad utrustning utan hög utrustningsinvestering investering, vilket ytterligare pressar ner kostnaderna.