Mikä on jäykkä piirilevy?
Jäykkä piirilevy (PCB) on painetun piirilevyn tyyppi, jossa on jäykkä pohjakerros, joka ei voi taipua. Jäykät PCB-levyt on valmistettu keraamisista tai lasimateriaaleista ja ne ovat kestäviä, kestävät korkeaa lämpöä ja kestävät pitkäaikaista altistusta elementeille. Niitä käytetään usein jäykkyyttä vaativissa laitteissa, kuten tietokoneissa ja tulostimissa, ja ne sopivat hyvin kovaan käyttöön.
Miksi valita meidät
Ammattimainen tiimi
Turvapalvelun tarjoaja, johon asiakkaat luottavat, se palvelee asiakkaita monilla toimialoilla, kuten julkishallinnossa ja yrityksissä, rahoituksessa, sairaanhoidossa, Internetissä, sähköisessä kaupankäynnissä ja niin edelleen.
Tekninen tuki
Asiantuntijatiimimme on käytettävissä auttamaan vianmäärityksessä, vastaamaan teknisiin tiedusteluihin ja antamaan ohjeita.
Luotettava tarjonta
Tarjoamme vertikaalisesti integroidun toimitusketjumallin luotettavan pitkän aikavälin toimituksen ja täydellisen jäljitettävyyden varmistamiseksi.
Asiakaspalvelu
Etusijalla on avoin viestintä vastataksemme asiakkaidemme erityistarpeisiin ja tarjotaksemme yksilöllisiä ratkaisuja.
Kestävyys ja luotettavuus
Jäykät PCB-levyt on valmistettu kovista, tukevista materiaaleista, kuten lasikuidusta tai epoksihartsista, jotka tarjoavat vankan perustan komponenteille. Tämä rakenteellinen lujuus varmistaa, että levyt kestävät fyysistä rasitusta ja ovat vähemmän alttiita vaurioille käsittelyn, valmistuksen ja käytön aikana.
Valmistuksen ja kokoonpanon helppous
Näiden levyjen jäykkyys tekee niistä helpompia käsitellä kokoamisprosessin aikana. Komponentit voidaan juottaa helposti levylle ja levyn vaurioitumisriski kokoonpanon aikana on pienempi verrattuna joustaviin piirilevyihin.
Korkea komponenttitiheys
Jäykät piirilevyt voivat tukea suurta komponenttitiheyttä ja piirejä. Tämä on erityisen hyödyllistä sovelluksissa, joissa tilaa tarvitaan, kuten älypuhelimissa ja muissa pienikokoisissa elektronisissa laitteissa.
Lämpöstabiilisuus
Jäykillä piirilevyillä on tyypillisesti hyvä lämmönkestävyys, mikä tarkoittaa, että ne kestävät korkeita lämpötiloja ilman muotoaan. Tämä on ratkaisevan tärkeää suuritehoisissa sovelluksissa ja ympäristöissä, joissa piirilevy altistuu merkittävälle lämmölle.
Kustannustehokkuus
Massatuotannossa jäykät piirilevyt ovat yleensä kustannustehokkaampia kuin joustavat tai jäykät PCB:t. Materiaalien ja valmistusprosessien standardointi tekee niistä edullisempia suurtuotantoon.
Tasainen laatu
Vakiintuneiden valmistusprosessiensa ansiosta jäykillä piirilevyillä on yleensä tasainen laatu ja suorituskyky. Tämä ennustettavuus on välttämätöntä aloilla, joilla luotettavuus on kriittistä, kuten lääketieteellisissä laitteissa tai ilmailusovelluksissa.
Nopeiden piirien yhteensopivuus
Jäykät piirilevyt pystyvät tukemaan nopeita piirejä. Ne tarjoavat vakaan alustan suurtaajuuspiireille, mikä on välttämätöntä tietoliikenteessä ja tietojenkäsittelyssä.
Ympäristön kestävyys
Monet jäykät PCB-levyt on suunniteltu kestämään ankaria ympäristöolosuhteita, mukaan lukien altistuminen kemikaaleille, kosteudelle ja äärimmäisille lämpötiloille. Tämä tekee niistä soveltuvia ulkokäyttöön ja teollisuussovelluksiin.
Jäykän piirilevyn käyttötarkoitukset
Jäykät painetut piirilevyt lisäävät piirien tiheyttä, mikä vähentää sekä levyn kokoa että painoa. Jäykkien piirilevyjen sovellukset ovat yhtä monipuolisia kuin itse elektroniikkamaisema. Tässä on vain muutama esimerkki:
Tietojenkäsittely:Pöytätietokoneista kannettaviin tietokoneisiin ja älypuhelimiin jäykät piirilevyt muodostavat näiden laitteiden selkärangan, jotka yhdistävät prosessorit, muistin ja muut tärkeät komponentit.
Kulutuselektroniikka:Televisiot, kamerat, pelikonsolit ja paljon muuta käyttävät jäykkiä piirilevyjä sisäisessä piirissään.
Teolliset sovellukset:Teholähteet, moottoriohjaimet ja erilaiset teollisuuslaitteet käyttävät jäykkiä piirilevyjä vankan suorituskyvyn ja lämmönhallinnan vuoksi.
Lääketieteelliset laitteet:Tahdistimet, defibrillaattorit ja muut tärkeät lääketieteelliset laitteet ovat riippuvaisia jäykkien PCB-levyjen luotettavuudesta ja tarkkuudesta.
Ilmailu ja puolustus:Satelliitit, lentokoneiden elektroniikka ja sotilasvarusteet vaativat usein jäykkien PCB-levyjen kestävyyttä ja vakautta.
Jäykkien piirilevyjen tyypit
Yksi jäykkien piirilevyjen eduista on niiden kyky toimia erilaisissa projektispesifikaatioissa ja -kokoonpanoissa. MCL:llä tarjoamme erilaisia jäykkiä piirilevyjä, kuten:
Yksipuolinen:Yksipuoliset piirilevyt ovat alkuperäisiä piirilevyjä. Niissä on yksi kerros johtavaa materiaalia, ja kaikki komponentit sijaitsevat levyn toisella puolella. Yksinkertaisen suunnittelunsa ansiosta yksipuoliset piirilevyt ovat nopeita ja helppoja valmistaa, mikä vähentää virheiden mahdollisuutta. Tämä kustannustehokas kokoonpano kukoistaa pienitiheyksisissä malleissa.
Kaksipuolinen:Yksittäisen johtavan kerroksen sijaan kaksipuoliset piirilevyt käyttävät kuparia johtavia kerroksia molemmilla puolilla. Kaksinkertaisen tilan ansiosta kaksipuolisissa piirilevyissä on enemmän suunnitteluvaihtoehtoja ja suurempi piirien monimutkaisuus, mikä tekee niistä soveltuvia monenlaisiin projekteihin.
Monikerros:Tämän tyyppisessä piirilevyssä käytetään kolmea tai useampaa kerrosta johtavaa materiaalia, jotka on pinottu keskelle useiden muiden kerrosten ympäröimänä ydintä. Lukuisten kerrosten ja edistyneen kovetusprosessin ansiosta monikerroksiset levyt vähentävät liitäntäjohdotuksen tarvetta, säästävät tilaa ja johtavat tiheään ja sitkeään piirilevyyn.
Kantolevy tai mekaaninen välilevy:Kun tarvitset jäykkää alustaa tukemaan erittäin ohuiden piirilevyjen kokoonpanoprosessin aikana, jotkut yritykset voivat halutessaan käyttää alustalevyä, jossa ei ole johtavia kerroksia. Kaikissa mekaanisissa toiminnoissa käytetyissä piirilevyissä ei ole kuparikerroksia tai ne vaativat sähköliitäntöjä. MCL:llä voimme luoda paljaan jäykän piirilevyn tarkan spesifikaatiosi mukaisesti tukemaan kaikkia komponentteja ja laitteita, joiden kanssa aiot työskennellä.
Kuinka jäykät piirilevyt valmistetaan?
Mistä PCB:t on tehty?
Jäykkä PCB koostuu eri kerroksista, jotka liitetään yhteen liimalla ja lämmöllä, jolloin levymateriaalille saadaan kiinteä muoto. Seuraavia kerroksia käytetään jäykän piirilevyn kehittämiseen.
Substraattikerros
Substraattikerros, jota kutsutaan myös pohjamateriaaliksi, on valmistettu lasikuidusta. FR4:ää käytetään pääasiassa substraattimateriaalina, yleisin lasikuitu, joka antaa levylle jäykkyyttä ja jäykkyyttä. Pohjamateriaalina käytetään myös fenoleja ja epokseja, mutta ne eivät ole yhtä hyviä kuin FR4. Ne ovat kuitenkin halvempia ja niillä on ainutlaatuinen surkea haju. Fenolien hajoamislämpötila on liian alhainen, mikä johtaa kerroksen delaminoitumiseen, jos juotetta käytetään pitkäksi aikaa.
Kuparikerros
Substraattikerroksen päälle laminoidaan levylle kuparifolio lisätyn lämmön ja liiman avulla. Jokapäiväisessä käytössä levyn molemmat puolet on laminoitu kuparilla; Kuitenkin joissakin halvassa elektroniikassa on vain yksi kerros kuparimateriaalia levyllä. Eri levyillä on eri paksuus, jotka on kuvattu unsseina neliöjalkaa kohti.
Juotosmaskikerros
Juotosmaskikerros on kuparikerroksen yläpuolella. Tämä kerros lisätään levylle eristämään kuparikerrosta, jotta vältytään vaurioilta, jos kuparikerroksen kanssa kosketetaan sähköä johtavaa materiaalia.
Silkkipainokerros
Silkkipainokerros sijaitsee juotosmaskikerroksen yläpuolella. Sitä käytetään lisäämään taululle merkkejä tai symboleja ymmärtääksesi taulua paremmin. Valkoista väriä käytetään pääasiassa silkkipainona. Saatavilla on kuitenkin myös muita värejä, kuten harmaa, punainen, musta ja keltainen.
Miten jäykät piirilevyt ja joustopiirit eroavat toisistaan?
Jäykkä PCB, joka yleensä tunnetaan yksinkertaisesti piirilevynä, on se, mitä useimmat ihmiset ajattelevat, kun he kuvittelevat piirilevyn. Nämä levyt yhdistävät sähkökomponentteja käyttämällä johtavia kiskoja ja muita elementtejä, jotka on järjestetty johtamattomalle alustalle. Jäykässä piirilevyssä sähköä johtamaton alusta sisältää yleensä lasia, joka vahvistaa levyä ja antaa sille lujuutta ja jäykkyyttä. Jäykkä piirilevy tarjoaa erinomaisen tuen komponenteille sekä kunnollisen lämpövastuksen.
Vaikka joustavassa piirilevyssä on myös johtavia raitoja johtamattomalla alustalla, tämän tyyppisessä piirilevyssä käytetään joustavaa pohjamateriaalia, kuten polyimidia. Joustavan pohjan ansiosta joustavat piirit kestävät tärinää, haihduttavat lämpöä ja taittuvat erilaisiin muotoihin. Rakenteellisten ominaisuuksiensa vuoksi flex-piirejä käytetään yhä enemmän kompaktissa ja innovatiivisessa elektroniikassa.
Pohjakerroksen materiaalin ja jäykkyyden lisäksi huomattavia eroja piirilevyjen ja joustavien piirien välillä ovat:
Johtava materiaali:Koska taipuvien piirien on taiputtava, valmistajat voivat käyttää johtavana materiaalina joustavampaa valssattua hehkutettua kuparia sähkösaostetun kuparin sijasta.
Valmistusprosessi:Juotosmaskin käyttämisen sijaan joustavat piirilevyjen valmistajat käyttävät prosessia, jota kutsutaan overlay- tai coverlay-kuviksi, suojaamaan joustavan piirilevyn paljaita piirejä.
Tyypilliset kustannukset:Flex-piirit maksavat yleensä enemmän kuin jäykät piirilevyt. Kuitenkin, koska joustavat piirit sopivat pieniin tiloihin, insinöörit voivat pienentää tuotteidensa kokoa, mikä johtaa välillisiin säästöihin.
Kuinka valita jäykän ja joustavan piirilevyn välillä
Jäykkiä ja taipuisia piirilevyjä käytetään monissa erilaisissa tuotteissa, vaikka jotkin sovellukset voivat hyötyä enemmän yhden tyyppisestä piirilevystä. Esimerkiksi jäykät piirilevyt ovat järkeviä suuremmissa tuotteissa, kuten televisioissa ja pöytätietokoneissa, kun taas joustavia piirejä tarvitaan kompaktimpiin tuotteisiin, kuten älypuhelimiin ja puettavaan teknologiaan.
PCB ankarassa ympäristössä: mitä varotoimia on ryhdyttävä?
Joidenkin elektronisten laitteiden luokkien on toimittava erityisen ankarissa olosuhteissa, kuten suolasuihke, suola, pöly, hiekka tai äärimmäiset lämpötilat. Sen varmistamiseksi, että elektroniikkapiiri jatkaa toimintaansa normaalisti, piirilevy on suunniteltava kestämään nämä tapahtumat vahingoittumatta. Esimerkiksi autoteollisuudessa, teollisuudessa tai ilmailuteollisuudessa käytettävät PCB-levyt altistuvat jatkuvasti tärinälle, mekaaniselle rasitukselle, iskuille, erittäin laajoille lämpöpoikkeamille ja muille.
Tärkeimmät PCB-levyjen kohtaamat haasteet ankarissa ympäristöissä voidaan tiivistää seuraavasti:
Kosteus, pöly ja lika:Näiden ympäristötekijöiden torjumiseksi on usein tarpeen käsitellä PCB erityisellä prosessilla, joka tunnetaan nimellä conformal coating. Sen avulla piirilevy peitetään kokoonpanoprosessin jälkeen ohuella kerroksella johtamatonta suojamateriaalia, kuten piitä, akryylia, uretaania tai p-ksyleeniä. Pinnoite mahdollistaa elektronisen piirin käyttöiän pidentämisen suojaamalla sitä ulkoisilta epäpuhtauksilta.
Korkeat lämpötilat:Jos piirilevyn on toimittava jatkuvasti standardin yläpuolella olevissa lämpötiloissa, on parempi käyttää kerroksia, joissa on paksumpi kupari (raskas kupari). Kuparipaksuudet, jotka ovat yli 3 unssia neliöjalkaa kohti, yhdistetään tyypillisesti yhteensopivan pinnoitteen levittämiseen, jotta levylle saadaan korkea suojaustaso keskeytymättömän toiminnan aikana korkeissa lämpötiloissa. Korkeamman lasittumislämpötilan (Tg) omaavien kerrosten, kuten FR-4 TG140 tai TG170, käyttö antaa piirilevylle lisäsuojaa lämpötilalta
Ionisoiva säteily:Avaruussovelluksiin tarkoitettuja PCB:itä pommitetaan eri tyyppisillä hiukkasilla auringon ja muiden taivaankappaleiden tuottaman sähkömagneettisen säteilyn lisäksi. Tämä säteily voi aiheuttaa tilapäisiä häiriöitä (kuten bitin kääntymistä tai muistin häviämistä) tai pysyviä komponenttivaurioita iskuja ja tärinöitä erityisesti auto- ja ilmailusovelluksissa.
Korroosio:Se on yksi tärkeimmistä metalliosien sudenkuopat. Korroosiota tapahtuu, kun happi ja metalli sitoutuvat toisiinsa hapettumisena tunnetun prosessin kautta. Tämä aiheuttaa ruostetta ja aiheuttaa metallin menetyksen kemiallisissa ominaisuuksissaan ja hajoaa ajan myötä. Koska PCB:t sisältävät suuren määrän metallia, ne altistuvat hapelle korroosiolle.
Ilmakehän tekijöiden aiheuttamien vaurioiden estämiseksi piirilevylle levitetään kokoonpanon jälkeen sähköä johtamaton suojapinnoite, joka tunnetaan nimellä conformal coating (kuva 1). Tätä sovelletaan yleisesti kuluttajille, laitteille ja mobiililaitteille tarkoitettuihin piirilevyihin, joissa on tavallista toimia kosteuden, pölyn tai muiden ankarien ympäristötekijöiden läsnä ollessa. Piirilevylle levitetty suojakerros päästää piirilevykerroksissa olevan kosteuden virrata ulospäin samalla, kun se estää ulkoisten tekijöiden pääsyn levyyn ja sen komponentteihin, mikä heikentää niiden toimintaa. Luotettavuuden lisäämisen lisäksi konforminen pinnoite pidentää piirin käyttöikää.
Yleisimmät mukautuvat pinnoitteet ovat silikoni, akryylihartsi, polyuretaani ja p-ksyleeni, joista jokainen pystyy tarjoamaan tietyn suojan. Esimerkiksi silikoni voi kattaa laajimman lämpötila-alueen ja on siksi paras valinta sovelluksiin äärimmäisissä lämpötiloissa. Toisaalta silikonilla on heikko tarttuvuus tietyntyyppisille alustoille ja alhaisempi kemikaalien kestävyys kuin akryylihartsilla. Jälkimmäinen ei jäykän rakenteensa vuoksi sovellu erityisen hyvin iskujen ja tärinöiden esiintymiseen. Polyuretaanit kestävät hyvin kosteutta, hankausta ja tärinää, kestävät hyvin alhaisia lämpötiloja, mutta eivät korkeita lämpötiloja. Tästä seuraa, että niitä käytetään pääasiassa sovelluksissa, joiden lämpötila on -40 astetta +120 asteeseen. P-ksyleeni on johdonmukainen materiaali, joka tarjoaa korkean suojan, mutta on kallista ja on herkkä epäpuhtauksille, ja se on levitettävä tyhjiössä.
PCB:n mukaisen pinnoitteen levittämisessä voidaan käyttää neljää tekniikkaa: kasto, automaattinen selektiivinen päällystys, ruiskutus ja harjaus. Jokaisella näistä vaihtoehdoista saavutetaan sama tavoite: peittää piirilevy kokonaan, mukaan lukien levyn terävät reunat ja kaikki reunat. Levityksen jälkeen konforminen pinnoite kovetetaan ilmakuivauksella, uunikuivauksella tai UV-valolla.
Piirilevyn komponenttien tiheyden lisääntyminen johtaa väistämättä käyttölämpötilojen nousuun, mikä voi pitkällä aikavälillä vaarantaa hitsien tai itse kerrosten eheyden, koska materiaalit, joilla on erilaiset fysikaaliset ominaisuudet, laajenevat ja kutistuvat. Korkean lämpötilan piirilevyssä tulisi siksi käyttää eristettä, jonka lasittumislämpötila (Tg) on vähintään 170 astetta. Normaalisti sovellettava sääntö on sallia käyttölämpötilat jopa noin 25 astetta alhaisemmat kuin käytetyn materiaalin Tg-arvo. Materiaalin valinnan lisäksi piirilevyn korkeaa lämpötilaa voidaan hallita poistamalla syntyvä lämpö ja siirtämällä se piirilevyn muille alueille. Jos kuuma komponentti on asennettu piirilevyn yläpuolelle ja sen pinta-ala on riittävän suuri, siihen voidaan asentaa jäähdytyselementti, joka voi poistaa lämmön ensin johtamalla (komponentista jäähdytyselementtiin) ja sitten konvektiolla (alustalta). jäähdytyselementin pinnat ympäröivään, kylmempään ilmaan).
Jos kuuma komponentti on asennettu piirilevyn alapuolelle eikä jäähdytyselementtiä ole mahdollista asentaa, suunnittelijoiden tyypillisesti käyttämä tekniikka on sijoittaa piirilevylle suuri määrä lämpöreittejä lämmön siirtämiseksi pois kuumasta komponentista kerros. kuparia piirilevyn päälle, josta se voidaan siirtää edelleen sopivaan jäähdytyselementtiin. Tyypillisesti piirilevyyn asennetut jäähdytyslevyt ovat suuria, ja niissä on rivat tai aallotetut pinnat, jotka lisäävät hajoamisaluetta. Tuulettimia voidaan lisätä parantamaan pakotettua konvektiojäähdytystä verrattuna luonnolliseen konvektiojäähdytykseen.
Pitkäaikaisissa avaruustehtävissä ainoa käytettävissä oleva vaihtoehto on käyttää "rad-hard" komponentteja. Nämä komponentit ovat paljon harvinaisempia ja siten kalliimpia kuin vakiokomponentit. Lyhytaikaisissa avaruuslennoissa (enintään yksi vuosi) tavallisten kaupallisten komponenttien käyttö voidaan sallia edellyttäen, että niiden kyky kestää säteilyä on analysoitu ja varmistettu. Näin voit vähentää avaruuslaitteiden suunnittelukustannuksia ja laajentaa suunnitteluun saatavilla olevien komponenttien valikoimaa. Erilaisia laitteistosuunnittelutekniikoita soveltamalla voidaan torjua säteilyn aiheuttamia vaikutuksia. Esimerkiksi piirilevyjen suunnittelutasolla on tärkeää varmistaa kaikkien metalliosien riittävä maadoitus.
Suojaamaan iskuja ja tärinää vastaan piirilevy voidaan asentaa säiliöön, johon kaadetaan hartsi kapseloimaan sen kokonaan. Mitä korkeampi hartsikerros, sitä parempi suojausaste. Ellei kaikilla piirilevyn komponenteilla ole tasainen korkeus, hartsikerroksen paksuus vaihtelee kuitenkin eri puolilla, mikä tarjoaa hieman erilaisen suojan jokaiselle komponentille. Ohuin hartsikerros vastaa siis pahimmassa tapauksessa koko levyn suojaustasoa. Ennen kuin harkitaan edes hartsikapselointia, piirilevy on puhdistettava perusteellisesti. Pintakontaminaatio voi vaikuttaa negatiivisesti kapseloinnin tarjoamaan suojaustasoon, erityisesti kemikaalien kestävyyden tapauksissa (koska se helpottaa kemikaalien pääsyä sisään).
Tehtaamme
Sihui Fuji Electronics Technology Co., Ltd. Vuonna 2009 perustettu yritys on keskittynyt pitkäaikaiseen ja luotettavaan piirilevytuotantoon 14 vuoden ajan. Allegro-vedostuksen, massatuotannon, useiden tuotenimien, erilaisten erien ja lyhyen toimitusajan tuotantovahvuuden ansiosta se tarjoaa yhden luukun kattavat palvelut, jotka täyttävät asiakkaiden tarpeet suurimmassa määrin. Se on kiinalainen elektronisten piirilevyjen valmistaja, jolla on runsaasti kokemusta japanilaisten yritysten laadunhallinnasta. Liiketoimintaa.
UKK
Yhtenä johtavista suuritiheyksisten piirilevyjen valmistajista ja toimittajista Kiinassa toivotamme sinut lämpimästi tervetulleeksi ostamaan tai tukkumyyntiin suuren tiheyden piirilevyjä täällä tehtaalta. Kaikki räätälöidyt tuotteet ovat korkealaatuisia ja kilpailukykyisiä. Ota yhteyttä saadaksesi tarjouksen ja ilmaisen näytteen.