Ce este placa de circuit rigidă?
O placă de circuit rigid (PCB) este un tip de placă de circuit imprimat care are un strat de bază rigid care nu se poate îndoi. PCB-urile rigide sunt fabricate din materiale ceramice sau din sticlă și sunt durabile, capabile să reziste la căldură ridicată și rezistente la expunerea prelungită la elemente. Ele sunt adesea folosite în dispozitive care necesită rigiditate, cum ar fi computerele și imprimantele, și sunt potrivite pentru zonele de mare utilizare.
De ce să ne alegeți
Echipa profesională
Un furnizor de servicii de securitate de încredere de către clienți, deservește clienții din multe industrii, cum ar fi guvern și întreprinderi, finanțe, asistență medicală, internet, comerț electronic și așa mai departe.
Suport tehnic
Echipa noastră de experți este disponibilă pentru a vă ajuta cu depanarea, pentru a răspunde întrebărilor tehnice și pentru a oferi îndrumări.
Aprovizionare de încredere
Oferim un model de lanț de aprovizionare integrat vertical pentru a asigura o aprovizionare fiabilă pe termen lung și o trasabilitate completă.
Serviciu clienți
Prioritizează comunicarea deschisă pentru a răspunde cerințelor specifice ale clienților noștri și pentru a oferi soluții personalizate.
Durabilitate și fiabilitate
PCB-urile rigide sunt fabricate din materiale dure și robuste, cum ar fi fibra de sticlă sau rășina epoxidice, care oferă o bază solidă pentru componente. Această rezistență structurală asigură că plăcile pot rezista la solicitări fizice și sunt mai puțin predispuse la deteriorare în timpul manipulării, producției și funcționării.
Ușurință de fabricare și asamblare
Rigiditatea acestor plăci le face mai ușor de manevrat în timpul procesului de asamblare. Componentele pot fi lipite cu ușurință pe placă, iar riscul de a deteriora placa în timpul asamblarii este mai mic în comparație cu PCB-urile flexibile.
Densitate ridicată a componentelor
PCB-urile rigide pot suporta o densitate mare de componente și circuite. Acest lucru este benefic în special în aplicațiile în care spațiul este un premium, cum ar fi smartphone-urile și alte dispozitive electronice compacte.
Stabilitate termică
PCB-urile rigide prezintă de obicei o bună stabilitate termică, ceea ce înseamnă că pot rezista la temperaturi ridicate fără a se deforma. Acest lucru este crucial pentru aplicațiile de mare putere și mediile în care PCB-ul este expus la căldură semnificativă.
Cost-eficiență
Pentru producția de masă, PCB-urile rigide sunt în general mai rentabile în comparație cu PCB-urile flexibile sau rigid-flex. Standardizarea materialelor și a proceselor de fabricație le face mai accesibile pentru producția la scară largă.
Calitate Consecventă
Datorită proceselor lor de fabricație bine stabilite, PCB-urile rigide tind să aibă calitate și performanță constante. Această predictibilitate este esențială în industriile în care fiabilitatea este critică, cum ar fi dispozitivele medicale sau aplicațiile aerospațiale.
Compatibilitatea circuitelor de mare viteză
PCB-urile rigide sunt capabile să suporte circuite de mare viteză. Ele oferă o platformă stabilă pentru circuitele de înaltă frecvență, care este esențială în telecomunicații și calcul.
Rezistența mediului
Multe PCB-uri rigide sunt proiectate pentru a rezista la condiții dure de mediu, inclusiv expunerea la substanțe chimice, umiditate și temperaturi extreme. Acest lucru le face potrivite pentru utilizare în aplicații în aer liber și industriale.
Utilizări ale plăcii de circuite rigide
Plăcile de circuite imprimate rigide îmbunătățesc densitatea circuitelor, ceea ce duce la o reducere atât a dimensiunii, cât și a greutății plăcii. Aplicațiile PCB-urilor rigide sunt la fel de diverse ca și peisajul electronic în sine. Iată doar câteva exemple:
Calcul:De la PC-uri desktop la laptopuri și smartphone-uri, PCB-urile rigide formează coloana vertebrală a acestor dispozitive, conectând procesoare, memorie și alte componente cruciale.
Electronice de larg consum:Televizoarele, camerele, consolele de jocuri și multe altele se bazează pe PCB-uri rigide pentru circuitele lor interne.
Aplicatii industriale:Sursele de alimentare, controlerele de motoare și diverse echipamente industriale utilizează PCB-uri rigide pentru performanța lor robustă și gestionarea căldurii.
Dispozitive medicale:Stimulatoarele cardiace, defibrilatoarele și alte echipamente medicale critice depind de fiabilitatea și precizia PCB-urilor rigide.
Aerospațial și Apărare:Sateliții, electronicele aeronavelor și echipamentele militare necesită adesea robustețea și stabilitatea PCB-urilor rigide.
Tipuri de plăci de circuite rigide
Unul dintre avantajele PCB-urilor rigide este capacitatea lor de a funcționa pentru diferite specificații și configurații ale proiectului. La MCL, oferim PCB-uri rigide într-o gamă largă de tipuri, inclusiv:
Pe o singură față:Plăcile de circuite cu o singură față sunt PCB-ul original. Au un singur strat de material conductiv, iar toate componentele sunt situate pe o parte a plăcii. Cu designul lor simplu, PCB-urile cu o singură față sunt rapide și ușor de fabricat, reducând posibilitatea de greșeli. Această configurație rentabilă prosperă în modelele cu densitate scăzută.
Față dublu:Mai degrabă decât un singur strat conductor, PCB-urile cu două fețe utilizează straturi conductoare de cupru pe ambele părți. Cu de două ori mai mult spațiu pentru componente, PCB-urile cu două fețe au mai multe opțiuni de design și o complexitate crescută a circuitelor, făcându-le aplicabile pentru o gamă largă de proiecte.
Multistrat:Acest tip de PCB utilizează trei sau mai multe straturi de material conductiv stivuite în mijloc cu alte câteva straturi care înconjoară miezul. Cu numeroase straturi și un proces avansat de întărire, plăcile multistrat reduc nevoia de cablare de interconectare, economisesc spațiu și au ca rezultat un PCB dens și rezistent.
Placă de transport sau distanțier mecanic:Când aveți nevoie de un suport rigid pentru a oferi suport în timpul procesului de asamblare pentru PCB-uri foarte subțiri, unele companii pot opta pentru a utiliza o placă purtătoare care nu are straturi conductoare. Orice placă de circuit utilizată pentru operațiuni mecanice are straturi de cupru sau necesită conexiuni electrice. La MCL, putem crea un PCB rigid complet conform specificațiilor dumneavoastră exacte pentru a susține toate componentele și echipamentele cu care intenționați să lucrați.
Cum sunt fabricate plăcile PCB rigide?
Din ce sunt făcute PCB-urile?
PCB-ul rigid cuprinde diferite straturi care sunt unite împreună folosind adeziv și căldură, oferind o formă solidă materialului plăcii. Următoarele straturi sunt folosite pentru a dezvolta un PCB rigid.
Stratul de substrat
Stratul de substrat, denumit și materialul de bază, este realizat din fibră de sticlă. FR4 este folosit în principal ca material de substrat, cea mai comună fibră de sticlă care oferă rigiditate și rigiditate plăcii. Fenolici și epoxidici sunt, de asemenea, folosiți ca material de bază, dar nu sunt la fel de buni ca FR4. Cu toate acestea, sunt mai puțin costisitoare și au un miros unic urât. Temperatura de descompunere a substanțelor fenolice este prea scăzută, ducând la delaminarea stratului dacă lipirea este plasată pentru o perioadă lungă de timp.
Strat de cupru
Pe partea superioară a stratului de substrat, o folie de cupru este laminată pe placă cu ajutorul cantității adăugate de căldură și adeziv. În utilizarea de zi cu zi, ambele părți ale plăcii sunt laminate cu cupru; cu toate acestea, unele electronice ieftine vin cu un singur strat de material de cupru pe placă. Plăcile diferite vin cu grosimi diferite, care sunt descrise în uncii pe metru pătrat.
Strat de mască de lipit
Stratul de mască de lipire găzduiește deasupra stratului de cupru. Acest strat este adăugat pe placă pentru a adăuga izolație pe stratul de cupru pentru a evita orice deteriorare dacă orice material de conducere este atins cu stratul de cupru.
Strat de serigrafie
Stratul de serigrafie este situat deasupra stratului de mască de lipit. Este folosit pentru a adăuga caractere sau simboluri pe tablă pentru a înțelege mai bine tabla. Culoarea albă este folosită în principal pentru serigrafie. Cu toate acestea, sunt disponibile și alte culori, inclusiv gri, roșu, negru și galben.
Cum sunt diferite PCB-urile rigide și circuitele flexibile?
Un PCB rigid, cunoscut de obicei simplu ca PCB, este ceea ce se gândesc cei mai mulți oameni când își imaginează o placă de circuit. Aceste plăci conectează componentele electrice folosind piste conductoare și alte elemente, care sunt dispuse pe un substrat neconductor. Într-o placă de circuit rigidă, substratul neconductiv conține de obicei sticlă, care întărește placa și îi conferă rezistență și rigiditate. O placă de circuit rigidă oferă un suport excelent pentru componente, precum și o rezistență termică decentă.
Deși un PCB flexibil are și piste conductoare pe un substrat neconductiv, acest tip de placă de circuit folosește un material de bază flexibil, cum ar fi poliimida. Baza flexibilă permite circuitelor flexibile să reziste la vibrații, să disipeze căldura și să se plieze în diferite forme. Datorită caracteristicilor lor structurale, circuitele flexibile sunt din ce în ce mai folosite în electronice compacte și inovatoare.
Pe lângă materialul stratului de bază și rigiditatea, diferențele notabile dintre PCB-uri și circuitele flexibile includ:
Material conductiv:Deoarece circuitele flexibile trebuie să se îndoaie, producătorii pot folosi cupru recoapt laminat mai flexibil în locul cuprului electro-depus ca material conductor.
Procesul de fabricatie:În loc să folosească o mască de lipit, producătorii de PCB flexibile folosesc un proces numit suprapunere sau acoperire pentru a proteja circuitele expuse ale unui PCB flexibil.
Costul tipic:Circuitele flexibile costă de obicei mai mult decât plăcile de circuite rigide. Cu toate acestea, datorită capacității lor de a se potrivi în spații compacte, circuitele flexibile permit inginerilor să micșoreze dimensiunea produselor lor, ceea ce duce la economii indirecte.
Cum să alegi între un PCB rigid și flexibil
Plăcile de circuite rigide și flexibile își găsesc utilizare în multe produse diferite, deși unele aplicații pot beneficia mai mult de un tip de placă de circuite. De exemplu, PCB-urile rigide au sens în produsele mai mari, cum ar fi televizoarele și computerele desktop, în timp ce circuitele flexibile sunt necesare pentru produse mai compacte, cum ar fi smartphone-urile și tehnologia portabilă.
PCB în mediu dur: ce măsuri de precauție trebuie luate?
Unele categorii de dispozitive electronice trebuie să funcționeze în condiții deosebit de severe, cum ar fi stropii de sare, sare, praf, nisip sau temperaturi extreme. Pentru a se asigura că circuitul electronic continuă să funcționeze ca în condiții normale, PCB-ul trebuie să fie proiectat pentru a rezista acestor evenimente fără a fi deteriorat. PCB-urile utilizate în sectoarele auto, industrial sau aerospațial, de exemplu, sunt supuse continuu la vibrații, solicitări mecanice, șocuri, excursii termice foarte largi și multe altele.
Principalele provocări cu care se confruntă PCB-urile pentru medii dure pot fi rezumate după cum urmează:
Umiditate, praf și murdărie:Pentru a contracara acești factori de mediu, este adesea necesar să se trateze PCB-ul cu un proces special cunoscut sub numele de acoperire conformă. Cu acesta, PCB-ul este acoperit după procesul de asamblare cu un strat subțire de material de protecție neconductiv, cum ar fi siliciu, acril, uretan sau p-xilen. Acoperirea permite prelungirea duratei de viață a circuitului electronic protejându-l de contaminanții externi.
Temperaturi ridicate:Dacă PCB-ul trebuie să funcționeze continuu la temperaturi peste standard, este mai bine să folosiți straturi cu un cupru mai gros (cupru greu). Grosimile de cupru mai mari de 3 uncii per metru pătrat sunt de obicei combinate cu aplicarea acoperirii conforme pentru a oferi plăcii un nivel ridicat de protecție în cazul funcționării neîntrerupte la temperaturi ridicate. Utilizarea de straturi cu o temperatură de tranziție sticloasă (Tg) mai mare, cum ar fi FR-4 TG140 sau TG170), oferă PCB-ului o protecție suplimentară împotriva temperaturii
Radiații ionizante:PCB-urile pentru aplicații aerospațiale sunt bombardate cu particule de diferite tipuri, pe lângă radiațiile electromagnetice generate de soare și de alte corpuri cerești. Această radiație poate provoca perturbări temporare (cum ar fi flip biți sau ștergerea memoriei) sau deteriorarea permanentă a componentelor, șocuri și vibrații, în special în aplicațiile auto și aerospațiale.
Coroziune:Este una dintre principalele capcane pentru orice piesă metalică. Coroziunea apare atunci când oxigenul și metalul se leagă unul de celălalt printr-un proces cunoscut sub numele de oxidare. Aceasta produce rugina și face ca metalul să-și piardă proprietățile chimice, descompunându-se în timp. Deoarece PCB-urile conțin o cantitate mare de metal, dacă sunt expuse la oxigen, acestea sunt supuse coroziunii.
Pentru a preveni deteriorarea cauzată de agenții atmosferici, după asamblare se aplică un strat de protecție neconductiv cunoscut sub numele de acoperire conformă pe PCB (Figura 1). Acest lucru se aplică în mod obișnuit PCB-urilor pentru consumatori, aparate și dispozitive mobile, unde este obișnuit să funcționeze în prezența umidității, a prafului sau a altor factori de mediu duri. Stratul de protecție aplicat PCB permite umidității prezente în straturile PCB să curgă spre exterior, împiedicând în același timp agenții externi să ajungă la placă și componentele acesteia, compromițând funcționarea acestora. Pe lângă creșterea fiabilității, acoperirea conformă prelungește durata de viață a circuitului.
Cele mai comune tipuri de acoperire conformă sunt siliconul, rășina acrilică, poliuretanul și p-xilenul, fiecare capabil să ofere un anumit nivel de protecție. Siliconul, de exemplu, poate acoperi cea mai largă gamă de temperaturi și, prin urmare, este cea mai bună alegere pentru aplicații cu temperaturi extreme. Pe de altă parte, siliconul are o putere adezivă slabă pe unele tipuri de substrat și o rezistență chimică mai mică decât rășina acrilică. Acesta din urmă, datorită structurii sale rigide, nu este deosebit de potrivit în prezența șocurilor și vibrațiilor. Poliuretanii oferă rezistență ridicată la umiditate, abraziune și vibrații, rezistă bine la temperaturi scăzute, dar nu la temperaturi ridicate. Rezultă că sunt utilizate în principal în aplicații cu temperaturi de la -40 grade la +120 grade . P-xilenul este un material consistent care oferă o protecție ridicată, dar este scump și fiind sensibil la contaminanți trebuie aplicat în vid.
În ceea ce privește aplicarea acoperirii conform PCB, pot fi utilizate patru tehnici: scufundare, acoperire selectivă automată, pulverizare și periere. Fiecare dintre aceste alternative atinge același obiectiv: acoperirea completă a PCB-ului, inclusiv marginile ascuțite și toate marginile plăcii. După aplicare, acoperirea conformă este întărită prin uscare la aer, uscare în cuptor sau prin lumină UV.
Cresterea densitatii componentelor de pe PCB duce la o crestere inevitabila a temperaturilor de functionare, stare care pe termen lung poate compromite integritatea sudurilor sau a straturilor insele din cauza dilatarii si contractiei materialelor cu proprietati fizice diferite. Prin urmare, un PCB cu temperatură ridicată ar trebui să utilizeze un dielectric cu o temperatură de tranziție sticloasă (Tg) de cel puțin 170 de grade. O regulă aplicată în mod normal este de a permite temperaturi de funcționare cu până la aproximativ 25 de grade mai mici decât valoarea Tg a materialului utilizat. Pe lângă alegerea materialului, temperatura ridicată a PCB-ului poate fi gestionată prin îndepărtarea căldurii produse și transferarea acesteia în alte zone ale PCB-ului. Dacă componenta fierbinte este montată pe partea superioară a PCB-ului și are o suprafață suficient de mare, pe ea poate fi instalat un radiator care poate elimina căldura mai întâi prin conducție (de la componentă la radiator) și apoi prin convecție (de la radiator). suprafețele radiatorului către aerul din jur, mai rece).
Dacă componenta fierbinte este montată pe partea inferioară a PCB-ului și nu este posibilă montarea unui radiator, tehnica utilizată în mod obișnuit de proiectanți este de a introduce un număr mare de căi termice pe PCB pentru a transfera căldura de la componenta fierbinte la un strat. de cupru pe partea superioară a PCB-ului, de unde poate fi transferat în continuare la un radiator adecvat. De obicei, radiatoarele montate pe PCB sunt mari, cu suprafețe cu aripioare sau ondulate pentru a crește zona de disipare. Pot fi adăugate ventilatoare pentru a îmbunătăți răcirea cu convecție forțată, în comparație cu răcirea prin convecție naturală.
Pentru misiunile spațiale pe termen lung, singura opțiune disponibilă este utilizarea componentelor „rad-hard”. Aceste componente sunt mult mai rare și, prin urmare, mai scumpe decât componentele standard. Pentru misiunile spațiale pe termen scurt (până la un an), se poate permite utilizarea componentelor comerciale standard, sub rezerva analizei și verificării capacității acestora de a rezista la radiații. Acest lucru vă permite să reduceți costurile de proiectare ale echipamentelor spațiale și să extindeți selecția de componente disponibile pentru proiectare. Prin aplicarea diferitelor tehnici de proiectare hardware, efectele produse de radiații pot fi contracarate. La nivelul de proiectare PCB, de exemplu, este important să se asigure o împământare adecvată a tuturor pieselor metalice.
Pentru a oferi protecție împotriva șocurilor și vibrațiilor, PCB-ul poate fi instalat într-un recipient în care este turnată rășină pentru a o încapsula complet. Cu cât stratul de rășină este mai mare, cu atât gradul de protecție este mai bun. Cu excepția cazului în care toate componentele de pe PCB au o înălțime uniformă, grosimea stratului de rășină va varia totuși la nivel de bord, oferind niveluri ușor diferite de protecție pentru fiecare componentă. Cel mai subțire strat de rășină corespunde așadar, în cel mai rău caz, nivelului de protecție oferit pe întreaga placă. Înainte de a lua în considerare încapsularea cu rășină, PCB-ul trebuie curățat temeinic. Contaminarea suprafeței poate avea un impact negativ asupra nivelurilor de protecție oferite de încapsulare, în special în cazurile de rezistență chimică (deoarece oferă o cale mai ușoară pentru intrarea substanțelor chimice).
Fabrica noastră
Sihui Fuji Electronics Technology Co., Ltd. Fondată în 2009, se concentrează de 14 ani pe producția de plăci de circuite pe termen lung și fiabilă. Cu puterea de producție a allegro proofing, producția în masă, mai multe nume de produse, diverse loturi și timp de livrare scurt, oferă servicii complete complete pentru a satisface nevoile clienților în cea mai mare măsură. Este un producător chinez de plăci de circuite electronice cu o experiență bogată în managementul calității companiilor japoneze. Afaceri.
FAQ
Fiind unul dintre cei mai importanți producători și furnizori de pcb-uri de înaltă densitate din China, vă așteptăm cu căldură să cumpărați sau cu ridicata în vrac pcb-uri de înaltă densitate de vânzare aici din fabrica noastră. Toate produsele personalizate sunt de înaltă calitate și preț competitiv. Contactați-ne pentru cotație și eșantion gratuită.
Placă de circuit cu impedanță, Placa de circuit a bobinei, Placă de înaltă densitate în lumina LED