Kas ir cietā shēmas plate?
Cietā shēmas plate (PCB) ir iespiedshēmas plates veids, kam ir stingrs pamatnes slānis, kas nevar saliekties. Cietie PCB ir izgatavoti no keramikas vai stikla materiāliem un ir izturīgi, izturīgi pret augstu karstumu un izturīgi pret ilgstošu iedarbību uz elementiem. Tos bieži izmanto ierīcēs, kurām nepieciešama stingrība, piemēram, datoros un printeros, un tie ir labi piemēroti intensīvas izmantošanas vietām.
Kāpēc izvēlēties mūs
Profesionāla komanda
Drošības pakalpojumu sniedzējs, kuram uzticas klienti, tas apkalpo klientus daudzās nozarēs, piemēram, valdības un uzņēmumu, finanšu, medicīniskās aprūpes, interneta, e-komercijas un tā tālāk.
Tehniskais atbalsts
Mūsu ekspertu komanda ir pieejama, lai palīdzētu novērst problēmas, atbildētu uz tehniskajiem jautājumiem un sniegtu norādījumus.
Uzticama piegāde
Mēs piedāvājam vertikāli integrētu piegādes ķēdes modeli, lai nodrošinātu uzticamu ilgtermiņa piegādi un pilnīgu izsekojamību.
Klientu apkalpošana
Mēs piešķiram prioritāti atklātai komunikācijai, lai apmierinātu mūsu klientu īpašās prasības un sniegtu personalizētus risinājumus.
Izturība un uzticamība
Cietie PCB ir izgatavoti no cietiem, izturīgiem materiāliem, piemēram, stikla šķiedras vai epoksīda sveķiem, kas nodrošina stabilu pamatu komponentiem. Šī konstrukcijas izturība nodrošina, ka dēļi var izturēt fizisko slodzi un ir mazāk pakļauti bojājumiem apstrādes, ražošanas un ekspluatācijas laikā.
Izgatavošanas un montāžas vienkāršība
Šo dēļu stingrība atvieglo to apstrādi montāžas procesā. Sastāvdaļas var viegli pielodēt uz plates, un risks, ka montāžas laikā var sabojāt plāksni, ir mazāks, salīdzinot ar elastīgām PCB.
Augsts komponentu blīvums
Cietie PCB var atbalstīt lielu komponentu un shēmu blīvumu. Tas ir īpaši izdevīgi lietojumprogrammās, kurās telpa ir ļoti svarīga, piemēram, viedtālruņos un citās kompaktās elektroniskās ierīcēs.
Termiskā stabilitāte
Cietajiem PCB parasti ir laba termiskā stabilitāte, kas nozīmē, ka tie var izturēt augstu temperatūru bez deformācijas. Tas ir ļoti svarīgi lieljaudas lietojumiem un vidēm, kur PCB ir pakļauts ievērojamam siltumam.
Izmaksu efektivitāte
Masveida ražošanā cietie PCB parasti ir rentablāki, salīdzinot ar elastīgiem vai stingri elastīgiem PCB. Materiālu un ražošanas procesu standartizācija padara tos pieejamākus liela apjoma ražošanai.
Konsekventa kvalitāte
Pateicoties to labi izveidotajiem ražošanas procesiem, cietajiem PCB parasti ir nemainīga kvalitāte un veiktspēja. Šī paredzamība ir būtiska nozarēs, kur uzticamība ir kritiska, piemēram, medicīnas ierīcēs vai kosmosa lietojumos.
Ātrgaitas ķēžu saderība
Cietie PCB spēj atbalstīt ātrgaitas shēmas. Tie nodrošina stabilu platformu augstfrekvences shēmām, kas ir būtiskas telekomunikācijās un skaitļošanā.
Vides izturība
Daudzi cietie PCB ir izstrādāti, lai izturētu skarbos vides apstākļus, tostarp ķīmisko vielu, mitruma un ekstremālu temperatūru iedarbību. Tas padara tos piemērotus izmantošanai ārpus telpām un rūpniecībā.
Cietās shēmas plates izmantošana
Stingras iespiedshēmu plates palielina ķēdes blīvumu, kā rezultātā tiek samazināts gan plates izmērs, gan svars. Cieto PCB pielietojums ir tikpat daudzveidīgs kā pati elektronikas ainava. Šeit ir tikai daži piemēri:
Skaitļošana:No galddatoriem līdz klēpjdatoriem un viedtālruņiem, cietie PCB veido šo ierīču mugurkaulu, savienojot procesorus, atmiņu un citus svarīgus komponentus.
Sadzīves elektronika:Televizori, kameras, spēļu konsoles un citas ierīces ir atkarīgas no stingrām PCB iekšējām shēmām.
Rūpnieciskie pielietojumi:Barošanas avoti, motoru kontrolieri un dažādas rūpnieciskās iekārtas izmanto stingrus PCB to spēcīgai veiktspējai un siltuma pārvaldībai.
Medicīniskās ierīces:Elektrokardiostimulatori, defibrilatori un citas kritiskas medicīniskās iekārtas ir atkarīgas no cieto PCB uzticamības un precizitātes.
Aviācija un aizsardzība:Satelītiem, lidmašīnu elektronikai un militārajam aprīkojumam bieži ir nepieciešama stingru PCB izturība un stabilitāte.
Cieto shēmu plates veidi
Viena no cieto PCB priekšrocībām ir to spēja darboties dažādām projektu specifikācijām un konfigurācijām. Uzņēmumā MCL mēs piedāvājam dažādu veidu cietos PCB, tostarp:
Vienpusējs:Vienpusējās shēmas plates ir oriģinālās PCB. Tiem ir viens vadoša materiāla slānis, un visas sastāvdaļas atrodas vienā dēļa pusē. Pateicoties vienkāršajam dizainam, vienpusējās PCB ir ātri un viegli izgatavojamas, samazinot kļūdu iespējamību. Šī rentabla konfigurācija plaukst zema blīvuma konstrukcijās.
Divpusējs:Tā vietā, lai būtu viens vadošs slānis, divpusējās PCB abās pusēs izmanto vara vadošus slāņus. Divpusējiem PCB ir divreiz mazāk vietas komponentiem, un tiem ir vairāk dizaina iespēju un palielināta ķēdes sarežģītība, padarot tos piemērotus plašam projektu klāstam.
Daudzslāņu:Šāda veida PCB izmanto trīs vai vairākus vadoša materiāla slāņus, kas sakrauti vidū, un vairāki citi slāņi ap serdi. Ar daudziem slāņiem un progresīvu sacietēšanas procesu daudzslāņu plates samazina nepieciešamību pēc starpsavienojuma vadiem, ietaupa vietu un rada blīvu un izturīgu PCB.
Nesējdēlis vai mehāniskā starplika:Ja jums ir nepieciešams stingrs balsts, lai nodrošinātu atbalstu ļoti plānu PCB montāžas procesā, daži uzņēmumi var izvēlēties izmantot nesējplati, kurai nav vadošu slāņu. Jebkurai shēmas platei, ko izmanto mehāniskām darbībām, ir vara slāņi, vai tai ir nepieciešami elektriski savienojumi. Uzņēmumā MCL mēs varam izveidot tukšu stingru PCB atbilstoši jūsu precīzajām specifikācijām, lai atbalstītu visus komponentus un aprīkojumu, ar ko plānojat strādāt.
Kā tiek ražotas cietās PCB plāksnes?
No kā izgatavoti PCB?
Cietā PCB sastāv no dažādiem slāņiem, kas ir savienoti kopā, izmantojot līmi un siltumu, nodrošinot plātnes materiālam cietu formu. Sekojošie slāņi tiek izmantoti, lai izstrādātu stingru PCB.
Substrāta slānis
Pamatnes slānis, saukts arī par pamatmateriālu, ir izgatavots no stiklplasta. FR4 galvenokārt tiek izmantots kā substrāta materiāls, visizplatītākā stikla šķiedra, kas nodrošina plāksnei stingrību un stingrību. Kā pamatmateriāls tiek izmantoti arī fenoli un epoksīdi, taču tie nav tik labi kā FR4. Tomēr tie ir lētāki un tiem ir unikāla nepatīkama smaka. Fenolu sadalīšanās temperatūra ir pārāk zema, kā rezultātā slānis atslāņojas, ja lodēšana tiek ievietota ilgu laiku.
Vara slānis
Pamatnes slāņa augšpusē ar pievienotā siltuma un līmes daudzuma palīdzību uz plātnes tiek laminēta vara folija. Ikdienas lietošanā abas dēļa puses ir laminētas ar varu; tomēr daži lēti elektronikas izstrādājumi nāk ar tikai vienu vara materiāla slāni uz tāfeles. Dažādiem dēļiem ir atšķirīgs biezums, kas ir aprakstīts uncēs uz kvadrātpēdu.
Lodēšanas maskas slānis
Lodēšanas maskas slāņa mājas virs vara slāņa. Šis slānis tiek pievienots plāksnei, lai pievienotu izolāciju vara slānim, lai izvairītos no bojājumiem, ja vara slānim pieskaras kāds vadošs materiāls.
Sietspiedes slānis
Sietspiedes slānis atrodas virs lodēšanas maskas slāņa. To izmanto, lai uz tāfeles pievienotu rakstzīmes vai simbolus, lai labāk izprastu dēli. Balto krāsu galvenokārt izmanto sietspiedē. Tomēr ir pieejamas arī citas krāsas, tostarp pelēka, sarkana, melna un dzeltena.
Kā atšķiras cietās PCB un elastīgās shēmas?
Cieta PCB, ko parasti sauc vienkārši par PCB, lielākā daļa cilvēku domā, kad viņi iedomājas shēmas plati. Šīs plāksnes savieno elektriskās sastāvdaļas, izmantojot vadošas sliedes un citus elementus, kas ir izvietoti uz nevadošas pamatnes. Stingrā shēmas plates nevadošā substrātā parasti ir stikls, kas pastiprina plati un piešķir tai stiprību un stingrību. Stingra shēmas plate nodrošina lielisku atbalstu komponentiem, kā arī pienācīgu termisko pretestību.
Lai gan elastīgai PCB ir arī vadošas sliedes uz nevadoša substrāta, šāda veida shēmas plates izmanto elastīgu pamatmateriālu, piemēram, poliimīdu. Elastīgā pamatne ļauj elastīgajām ķēdēm izturēt vibrācijas, izkliedēt siltumu un salocīt dažādās formās. Strukturālās īpašības dēļ elastīgās shēmas arvien vairāk tiek izmantotas kompaktā un novatoriskā elektronikā.
Papildus pamatslāņa materiālam un stingrībai ievērojamas atšķirības starp PCB un elastīgajām shēmām ir:
Vadītspējīgs materiāls:Tā kā elastīgajām shēmām ir jāsaliekas, ražotāji kā vadošu materiālu var izmantot elastīgāku velmētu atlaidinātu varu, nevis elektropārklātu varu.
Ražošanas process:Tā vietā, lai izmantotu lodēšanas masku, elastīgo PCB ražotāji izmanto procesu, ko sauc par pārklājumu vai pārklājumu, lai aizsargātu elastīgās PCB atklātās shēmas.
Tipiskās izmaksas:Flex shēmas parasti maksā vairāk nekā cietās shēmas plates. Tomēr, ņemot vērā to spēju iekļauties kompaktās telpās, elastīgās shēmas ļauj inženieriem samazināt savu produktu izmēru, tādējādi radot netiešus ietaupījumus.
Kā izvēlēties starp stingru un elastīgu PCB
Stingras un elastīgas shēmas plates tiek izmantotas daudzos dažādos produktos, lai gan daži lietojumi var gūt lielāku labumu no viena veida shēmas plates. Piemēram, stingras PCB ir jēgas lielākos produktos, piemēram, televizoros un galddatoros, savukārt kompaktākiem izstrādājumiem, piemēram, viedtālruņiem un valkājamām tehnoloģijām, ir nepieciešamas elastīgas shēmas.
PCB skarbā vidē: kādi piesardzības pasākumi jāveic?
Dažām elektronisko ierīču kategorijām ir jādarbojas īpaši smagos apstākļos, piemēram, sāls izsmidzināšanā, sālī, putekļos, smiltīs vai ekstremālā temperatūrā. Lai nodrošinātu, ka elektroniskā shēma turpina darboties kā normālos apstākļos, PCB jābūt konstruētai tā, lai tā izturētu šos notikumus bez bojājumiem. Piemēram, automobiļu, rūpniecības vai kosmosa nozarē izmantotās PCB tiek nepārtraukti pakļautas vibrācijām, mehāniskiem spriegumiem, triecieniem, ļoti plašām termiskām novirzēm un citiem.
Galvenās problēmas, ar kurām saskaras PCB skarbā vidē, var apkopot šādi:
Mitrums, putekļi un netīrumi:Lai novērstu šos vides faktorus, PCB bieži ir jāapstrādā ar īpašu procesu, kas pazīstams kā konformāls pārklājums. Ar to PCB pēc montāžas procesa tiek pārklāts ar plānu kārtiņu nevadoša aizsargmateriāla, piemēram, silīcija, akrila, uretāna vai p-ksilola. Pārklājums ļauj pagarināt elektroniskās shēmas kalpošanas laiku, aizsargājot to no ārējiem piesārņotājiem.
Augsta temperatūra:Ja PCB ir nepārtraukti jādarbojas temperatūrā, kas pārsniedz standartu, labāk ir izmantot slāņus ar biezāku varu (smago varu). Vara biezums, kas pārsniedz 3 unces uz kvadrātpēdu, parasti tiek kombinēts ar atbilstoša pārklājuma uzklāšanu, lai nodrošinātu plāksni ar augstu aizsardzības līmeni nepārtrauktas darbības gadījumā augstā temperatūrā. Slāņu ar augstāku stiklošanās temperatūru (Tg) izmantošana, piemēram, FR-4 TG140 vai TG170), nodrošina PCB papildu aizsardzību pret temperatūru.
Jonizējošais starojums:Aviācijas un kosmosa lietojumiem paredzētos PCB papildus saules un citu debess ķermeņu radītajam elektromagnētiskajam starojumam bombardē ar dažāda veida daļiņām. Šis starojums var izraisīt īslaicīgus traucējumus (piemēram, bitu pārslēgšanu vai atmiņas dzēšanu) vai neatgriezeniskus komponentu bojājumus, triecienus un vibrācijas, īpaši automobiļu un kosmosa lietojumos.
Korozija:Tā ir viena no galvenajām kļūdām jebkurai metāla daļai. Korozija rodas, kad skābeklis un metāls savienojas viens ar otru, izmantojot procesu, kas pazīstams kā oksidēšana. Tas rada rūsu un liek metālam zaudēt ķīmiskās īpašības, laika gaitā sadaloties. Tā kā PCB satur lielu daudzumu metāla, skābekļa iedarbībai tie ir pakļauti korozijai.
Lai novērstu atmosfēras faktoru radītos bojājumus, pēc montāžas PCB tiek uzklāts nevadošs aizsargpārklājums, kas pazīstams kā konformāls pārklājums (1. attēls). To parasti izmanto PCB patērētājiem, ierīcēm un mobilajām ierīcēm, kur parasti darbojas mitruma, putekļu vai citu skarbu vides faktoru klātbūtnē. Uz PCB uzklātais aizsargslānis ļauj PCB slāņos esošajam mitrumam izplūst uz āru, vienlaikus neļaujot ārējiem aģentiem sasniegt plāksni un tās sastāvdaļas, apdraudot to darbību. Papildus uzticamības palielināšanai konformālais pārklājums pagarina ķēdes kalpošanas laiku.
Visizplatītākie konformālā pārklājuma veidi ir silikons, akrila sveķi, poliuretāns un p-ksilols, un katrs no tiem spēj nodrošināt noteiktu aizsardzības līmeni. Piemēram, silikons var aptvert visplašāko temperatūru diapazonu, un tāpēc tas ir labākā izvēle lietojumiem ar ekstremālām temperatūrām. No otras puses, silikonam ir vāja adhēzijas spēja uz dažiem pamatnes veidiem un zemāka ķīmiskā izturība nekā akrila sveķiem. Pēdējais stingrās struktūras dēļ nav īpaši piemērots triecienu un vibrāciju klātbūtnē. Poliuretāni piedāvā augstu izturību pret mitrumu, nodilumu un vibrācijām, labi iztur zemu, bet ne augstu temperatūru. No tā izriet, ka tos galvenokārt izmanto lietojumprogrammās ar temperatūru no -40 grādiem līdz +120 grādiem. P-ksilols ir konsekvents materiāls, kas nodrošina augstu aizsardzību, bet ir dārgs un ir jutīgs pret piesārņotājiem, tas ir jāizmanto vakuumā.
Attiecībā uz PCB konformālā pārklājuma uzklāšanu var izmantot četras metodes: iegremdēšanu, automatizētu selektīvo pārklājumu, izsmidzināšanu un suku. Katra no šīm alternatīvām sasniedz vienu un to pašu mērķi: pilnībā nosegt PCB, ieskaitot asās malas un visas plāksnes malas. Pēc uzklāšanas konformālais pārklājums tiek sacietēts, žāvējot gaisā, žāvējot krāsnī vai UV gaismā.
Pieaugošais PCB komponentu blīvums izraisa neizbēgamu darba temperatūras paaugstināšanos, kas ilgtermiņā var apdraudēt metināto šuvju vai pašu slāņu integritāti, jo izplešas un saraujas materiāli ar dažādām fizikālajām īpašībām. Tāpēc augstas temperatūras PCB ir jāizmanto dielektriķis, kura stiklošanās temperatūra (Tg) ir vismaz 170 grādi. Parasti piemērojams noteikums ir atļaut darba temperatūru par aptuveni 25 grādiem zemāku par izmantotā materiāla Tg vērtību. Papildus materiāla izvēlei PCB augsto temperatūru var pārvaldīt, noņemot saražoto siltumu un pārnesot to uz citām PCB zonām. Ja karstā sastāvdaļa ir uzstādīta PCB augšējā pusē un tai ir pietiekami liela virsma, uz tās var uzstādīt siltuma izlietni, kas var noņemt siltumu vispirms ar vadīšanu (no komponenta uz radiatoru) un pēc tam ar konvekciju (no radiatora virsmas uz apkārtējo, aukstāku gaisu).
Ja karstā sastāvdaļa ir uzstādīta PCB apakšpusē un nav iespējams uzstādīt siltuma izlietni, dizaineru parasti izmantotais paņēmiens ir ievietot lielu skaitu termisko ceļu uz PCB, lai pārnestu siltumu no karstās sastāvdaļas uz slānis. no vara PCB augšpusē, no kurienes to var tālāk pārnest uz piemērotu siltuma izlietni. Parasti PCB uzstādītās siltuma izlietnes ir lielas, ar rievotām vai gofrētām virsmām, lai palielinātu izkliedes laukumu. Var pievienot ventilatorus, lai uzlabotu piespiedu konvekcijas dzesēšanu, salīdzinot ar dabisko konvekcijas dzesēšanu.
Ilgtermiņa kosmosa misijām vienīgā pieejamā iespēja ir izmantot "rad-hard" komponentus. Šīs sastāvdaļas ir daudz retākas un līdz ar to dārgākas nekā standarta sastāvdaļas. Īstermiņa kosmosa misijām (līdz vienam gadam) var atļaut izmantot standarta komerciālas sastāvdaļas, ja tiek analizēta un pārbaudīta to spēja izturēt starojumu. Tas ļauj samazināt kosmosa aprīkojuma projektēšanas izmaksas un paplašināt projektēšanai pieejamo komponentu izvēli. Izmantojot dažādas aparatūras projektēšanas metodes, var novērst starojuma radītās sekas. Piemēram, PCB dizaina līmenī ir svarīgi nodrošināt visu metāla detaļu atbilstošu zemējumu.
Lai nodrošinātu aizsardzību pret triecieniem un vibrācijām, PCB var uzstādīt traukā, kurā ielej sveķus, lai to pilnībā iekapsulētu. Jo augstāks ir sveķu slānis, jo labāka ir aizsardzības pakāpe. Ja vien visām PCB komponentēm nav vienāds augstums, sveķu slāņa biezums tomēr atšķiras, nodrošinot nedaudz atšķirīgu aizsardzības līmeni katram komponentam. Tāpēc plānākais sveķu slānis sliktākajā gadījumā atbilst aizsardzības līmenim, kas tiek piedāvāts visai plāksnei. Pirms pat apsvērt iespēju iekapsulēt sveķus, PCB ir rūpīgi jāiztīra. Virsmas piesārņojums var negatīvi ietekmēt iekapsulēšanas piedāvāto aizsardzības līmeni, jo īpaši ķīmiskās izturības gadījumos (jo tas nodrošina vieglāku ceļu ķimikālijām iekļūt).
Mūsu rūpnīca
Sihui Fuji Electronics Technology Co., Ltd. Dibināta 2009. gadā, un tā jau 14 gadus koncentrējas uz ilgtermiņa un uzticamu shēmas plates ražošanu. Pateicoties allegro pārbaudei, masveida ražošanai, vairākiem produktu nosaukumiem, dažādām partijām un īsam piegādes laikam, tas nodrošina vienas pieturas visaptverošus pakalpojumus, lai maksimāli apmierinātu klientu vajadzības. Tas ir Ķīnas elektronisko shēmu plates ražotājs ar bagātīgu pieredzi Japānas uzņēmumu kvalitātes vadībā. Bizness.
FAQ
Kā viens no vadošajiem augsta blīvuma PCB ražotājiem un piegādātājiem Ķīnā, mēs sirsnīgi sveicam jūs šeit no mūsu rūpnīcas iegādāties vai vairumtirdzniecībā pārdot liela blīvuma PCB. Visi pielāgotie produkti ir ar augstu kvalitāti un konkurētspējīgu cenu. Sazinieties ar mums, lai saņemtu piedāvājumu un bezmaksas paraugu.