Standart PCB

Standart PCB'lerin Anlamı

Standart PCB'ler genellikle olgun süreçlere ve geleneksel alt tabakalara dayanan endüstri standardı özelliklere göre üretilen baskılı devre kartlarını ifade eder. Özel PCB'ler kavramına kıyasla bir görecelidir. Temel özellikleri yüksek esneklik, standart üretim süreçleri ve kontrol edilebilir maliyetlerdir. Esas olarak tüketici elektroniği ve endüstriyel kontrol gibi yaygın senaryoların temel devre bağlantı ihtiyaçlarını karşılar.

Alt Tabaka Standartlaştırması

Çoğunlukla FR-4 epoksi reçine cam elyaf levha kullanılır (toplam standart PCB'nin %90'ından fazlası), bunun yanında fenolik kağıt levha (FR-1/FR-2) bazı uygulamalarda tercih edilir. Alt tabaka özellikleri genel IPC (Uluslararası Elektronik Endüstrileri Bağlantısı Derneği), UL ve diğer standartların genel gerekliliklerini karşılar. Örneğin, FR-4'ün cam geçiş sıcaklığı (Tg) yaklaşık 130~150℃, termal iletkenliği 0,3~0,5 W/(m·K) ve iPC, UL ve diğer standartların standartları. Örneğin, FR-4'ün cam geçiş sıcaklığı (Tg) yaklaşık 130~150℃, termal iletkenliği 0,3~0,5 W/(m·K) ve dielektrik sabiti (Dk) 4,2~4,7@1GHz aralığındadır. Kararlı performansa sahiptir ve düşük maliyetlidir.

Süreç Standardizasyonu

Küresel olarak kabul edilen PCB üretim süreçlerini takip eder (malzeme hazırlama → delme → bakır kaplama → elektrokaplama → ışığa maruz bırakma → aşındırma → lehim maskesi → yüzey işlemi → kalıplama → test), işlem parametreleri ve hassasiyet gereksinimleri endüstri içinde standartlaştırılmıştır:

· Standart hat genişliği/aralığı: ≥0,1 mm (4mil);

· Minimum delik çapı: ≥0,3 mm;

· Yüzey işlemi: HASL (Yüksek Hızlı Demir Lamine), ENIG (Mühendislik Altın Enjeksiyonu) ve nikel-altın kaplama gibi standartlaştırılmış süreçleri tercih eder;

· Katman sayısı: Çoğunlukla tek/çift taraflı kartlar, çok katmanlı kartlar (4~8 katman) da standart aralık içindedir (12'den fazla katman genellikle yüksek uç PCB'ler olarak sınıflandırılır).

Standart PCB'ler ile özel PCB'ler arasındaki temel fark

Ortak tipler

Katman sayısına göre sınıflandırma:

· Tek taraflı PCB: Sadece bir tarafında devre bulunur, en düşük maliyetlidir ve basit devreler içindir;

· Çift taraflı PCB: Her iki tarafında da devre bulunur ve geçiş delikleri (vias) aracılığıyla birbirine bağlanır, standart PCB'nin yaygın türüdür;

· Çok katmanlı PCB (4-8 katman): İç katman devresini de içerir, karmaşık devreler içindir, hâlâ standart kategori içerisindedir.

· Yapıya göre sınıflandırma: Tümü sert PCB'lerdir (esnek PCB'ler özel PCB'lerdir) ve sabit şekillidir, bükülemezler.

Standart PCB'ler (öncelikle FR-4 alt tabakaya dayalıdır), standartlaşmış yapıları, çok yönlülükleri ve yüksek maliyet etkinlikleri gibi temel özelliklerinden dolayı elektronik cihazlarda en yaygın olarak kullanılan devre kartı türü haline gelmiştir. Spesifik avantajları şunlardır:

Nihai maliyet avantajı

· Düşük alt tabaka maliyeti: FR-4 epoksi reçine cam elyaf levhası şu anda seri üretim ölçeği en büyük olan PCB alt tabakasıdır. Ham madde fiyatı seramik ve Rogers gibi özel alt tabakaların fiyatının sadece 1/10'undan 1/50'sine kadar düşer ve tedarik dengelidir;

· Düşük işlem maliyeti: Tamamen standartlaştırılmış bir üretim süreci kullanır, özel ekipman veya özelleştirilmiş süreçlere gerek duymaz ve seri üretim verimi %98'in üzerinde olup bu da birim maliyeti daha da düşürür;

· Düşük satın alma maliyeti: Piyasa arzı yeterli olup, yukarı akım ve aşağı akım endüstriyel zincirler olgun durumdadır (panel, işleme, test).

Orta ve küçük ölçekli partiler için bile düşük birim fiyat elde edilebilir ve bu da tüketici elektroniği ile küçük ev aletleri gibi maliyet duyarlı ürünler için uygundur.

Olgun standartlaştırma sistemi

· Tasarım standartlaştırması: IPC-2221 ve UL gibi küresel olarak kabul görmüş standartlara uyularak, tasarımcılar yeniden doğrulama yapmaksızın olgun tasarım kütüphanelerini doğrudan kullanabilir.

· Süreç standartlaştırması: Delme ve elektrokaplamadan lehim maskesine ve kalıplamaya kadar tüm süreçlerde net endüstriyel standartlar mevcuttur ve farklı üreticiler tarafından üretilen standart PCB'ler birbiriyle yüksek ölçüde uyumludur, bu nedenle tedarikçi değiştirilirken tasarımı ayarlamaya gerek yoktur.

· Test standartlaştırması: İletkenlik testi, yalıtım testi ve lehimlenebilirlik testi gibi doğrulama süreçleri birleştirilmiştir ve ürün kalitesi nicelendirilebilir ve izlenebilir hale gelmiştir, bu da kalite risklerini azaltır.

Geniş çeşitlilik ve uyarlanabilirlik

· Senaryoya Uyumluluk:

Tüketici elektroniği (televizyonlar, yönlendiriciler), endüstriyel kontrol (sıradan PLC'ler), ofis ekipmanları (yazıcılar) ve otomotiv elektroniği (araç içi eğlence sistemleri) dahil olmak üzere geleneksel elektronik cihazların %90'ından fazlasını kapsar, tek senaryolar için özel uyarlamaya gerek kalmamasını sağlar.

· Bileşen Uyumluluğu:

THT ve SMT gibi yaygın lehimleme süreçlerine uyum sağlar, tüm geleneksel paketli bileşenleri destekler ve yüksek tasarım esnekliği sunar.

· Katman Kapsamı:

Tek taraflı kartlardan 8 katmanlı kartlara kadar olan tümü standart PCB kategorisine girer ve basit devrelerden karmaşık devrelere kadar her türlü ihtiyaca uyar.

Istikrarlı temel performans

· Güvenilir elektrik performansı: Sabit dielektrik sabiti, izolasyon dayanımı geleneksel alçak gerilim/yüksek gerilim devrelerinin gereksinimlerini karşılar ve sinyal iletimi sağlar düşük frekanslı (<2GHz) senaryolarda kayıp ihmal edilebilir;

· Mekanik performans standartlarını karşılar: Yüksek sertlikte ve kolayca şekil değiştirmez, 1,6 mm kalınlığındaki FR-4 PCB geleneksel montaj yüklerine dayanabilir ve bu gereksinimleri karşılar yapısal destek gereksinimlerini karşılar;

· Çevresel uyum sağlama: Normal sıcaklık (-20℃~85℃) ve kuru ortamda uzun süreli kullanım sırasında performans kaybı yaşanmaz; çoğu iç mekân elektronik ekipmanının kullanım koşullarına uygundur.

Kolay tedarik zinciri ve teslimat

· Kısa üretim döngüsü: Standart süreçler özel geliştirme ihtiyacını ortadan kaldırır ve küçük ila orta ölçekli parti siparişlerinde teslimat süresi sadece 3-5 gündür, özel PCB'lere göre çok daha hızlıdır;

· Geniş bir tedarikçi seçeneği: Dünyanın dört bir yanındaki on binlerce standart PCB üreticisi, büyük fabrikalardan küçük atölyelere kadar uzanarak alıcılar için müzakere imkanı sunar;

· Kolay satış sonrası hizmet ve bakım: Standart PCB'ler, arıza tespiti ve değiştirilmesi açısından düşük maliyetlidir ve bakım personelinin devreleri hızlıca tanımlamasını ve bileşenleri değiştirmesini sağlayarak ekipmanın bakım maliyetleri.

Düşük engelli tasarım ve üretim

Düşük tasarım eşiği: Mühendislerin özel altlıkların özelliklerini bilmesine gerek yoktur; sıradan elektronik mühendislik bilgisi yeterlidir tasarımı tamamlayın. Düşük üretim eşiği: Orta ve küçük fabrikalar, yüksek donanım yatırımı olmadan standart ekipmanlarla seri üretimi gerçekleştirebilir ve bu da maliyetleri daha da düşürür.