Visaptveroša iespiedshēmu plates (PCB) tehnoloģijas analīze: veidi, materiāli, pielietojumi un nākotnes tendences

Kā būtiska elektronisko ierīču sastāvdaļa, iespiedshēmas plate (PCB) kalpo par elektroniskās sistēmas nervu centru, veicot svarīgus uzdevumus, nodrošinot mehānisku atbalstu un elektrisko savienojumu elektroniskajiem komponentiem. Līdz ar elektronisko tehnoloģiju straujo attīstību, sākot no plāniem un viegliem viedtālruņiem līdz augstas veiktspējas skaitļošanai datu centros, no ātrgaitas pārraides 5G komunikācijā līdz sarežģītai vadībai automobiļu autonomajā braukšanā, dažādi pielietojuma scenāriji izvirza dažādas prasības PCB veiktspējai, struktūrai un procesam. Tas ir novedis pie plaša PCB veidu klāsta parādīšanās. Rūpīga PCB dažādo īpašību izpratne ir būtiska elektronikas inženieriem, pētniekiem un izstrādātājiem, kā arī saistīto nozaru praktiķiem, lai optimizētu elektroniskos dizainus un uzlabotu produktu veiktspēju.

PCB tehniskā analīze, klasificējot pēc substrāta materiāliem

(一) Cietās PCB plates

Stingras PCB plates ar izcilu mehānisko stabilitāti un izturību ir kļuvušas par būtisku izvēli daudzām elektroniskām ierīcēm. Stikla šķiedras materiāli, piemēram, E-stikls un S-stikls, tiek plaši izmantoti stingru PCB ražošanā, pateicoties to lieliskajām izolācijas īpašībām un mehāniskajai izturībai. Starp tiem E-stikla šķiedra piedāvā augstu izmaksu efektivitāti un ir plaši sastopama vispārējos elektroniskajos izstrādājumos; savukārt S-stikla šķiedrai ir augstāka izturība un modulis, padarot to piemērotu jomām ar stingrām mehānisko īpašību prasībām.

No poliimīda (PI) materiāla izgatavotām stingrām PCB platēm piemīt tādas īpašības kā augsta temperatūras izturība (spēj nepārtraukti darboties virs 200 °C), augsta izolācija (ar dielektrisko konstanti aptuveni 3) un lieliska ķīmiskā stabilitāte. Tās bieži izmanto augstas prasības situācijās, piemēram, kosmosa un militārajā elektronikā. FR-4, kā visbiežāk izmantotais substrāta materiāls stingrām PCB platēm, ir laminēts no ar epoksīdsveķiem piesūcināta stikla šķiedras auduma. Tam ir labas elektriskās īpašības (ar tilpuma pretestību virs 10^14 Ω·cm) un liesmas slāpēšana (atbilst UL94V-0 liesmas slāpēšanas klasei), un to plaši izmanto civilās elektronikas produktos, piemēram, datoros un sakaru ierīcēs.

Kā kompozītmateriālu bāzes ar vara pārklājumu laminātiem CEM-1 un CEM-3 ir savas īpašības. CEM-1, kas sastāv no stikla šķiedras un papīra pamatnes kombinācijas, ir salīdzinoši zemas izmaksas un noteiktas elektriskās īpašības, padarot to piemērotu izmaksu ziņā jutīgiem patēriņa elektronikas produktiem. CEM-3, kas balstīts uz stikla šķiedras serdi, izceļas ar retināšanas un mehāniskās apstrādes veiktspēju, un to bieži izmanto miniaturizētās elektroniskās ierīcēs.

Elastīgas PCB (FPC)

Elastīgās PCB (FPC) ar savu unikālo locāmību un plānumu ieņem svarīgu vietu elektroniskajās ierīcēs ar ierobežotu vietu. Poliimīds (PI) ir viens no galvenajiem FPC materiāliem. Tam ir lieliska elastība (spēj izturēt miljoniem locīšanas ciklu), augsta temperatūras izturība (ar ilgstošu darba temperatūru virs 150°C) un labas elektriskās īpašības (ar dielektrisko zudumu tangensu tikai 0,002).

FPC ražošanā bieži izmanto arī poliestera plēves materiālus, piemēram, polietilēntereftalātu (PET) un polietilēnnaftalātu (PEN). Tiem ir tādas priekšrocības kā zemas izmaksas un laba apstrādājamība, taču tie nedaudz atpaliek no PI augstas temperatūras izturības un elektrisko īpašību ziņā. Galvenie FPC veiktspējas mērīšanas parametri, piemēram, lieces rādiuss un lieces ciklu skaits, ko tas var izturēt, tieši ietekmē FPC uzticamību un kalpošanas laiku praktiskos pielietojumos.

(三) Cietās-elastīgās PCB plates

Stingri elastīgas PCB plates atjautīgi apvieno stingru PCB un elastīgu PCB priekšrocības. Stingrajās zonās parasti tiek izmantoti tādi paši substrātu materiāli kā stingrās PCB platēs, piemēram, FR-4 vai PI stingrās plates, lai nodrošinātu nepieciešamo mehānisko atbalstu un stabilitāti shēmas platei, garantējot elektronisko komponentu un elektrisko savienojumu drošu uzstādīšanu. Elastīgajās zonās tiek izmantoti elastīgi substrātu materiāli, piemēram, PI elastīgās plēves, lai panāktu shēmas plates locāmību.

Cieto-elastīgo PCB galvenā tehnoloģija ir savienojuma process starp cietajām un elastīgajām zonām. Izplatītākās savienošanas metodes ietver lāzermetināšanu un līmēšanu. Savienojošo detaļu uzticamība un sprieguma mazināšanas konstrukcija ir svarīgi faktori, lai nodrošinātu cieto-elastīgo PCB veiktspēju. Saprātīgs dizains var efektīvi novērst tādas problēmas kā savienojuma kļūme vai signāla pārraides traucējumi locīšanas procesā.

PCB tehniskās īpašības, klasificētas pēc vadošo slāņu skaita

(一) Vienpusējas PCB plates

Kā pamatveida PCB, vienpusējai PCB ir vara folija tikai vienā pusē un shēmas funkcijas tiek īstenotas, izmantojot vienpusēju vadu savienojumu. Tās shēmas struktūra ir samērā vienkārša, padarot to piemērotu dažām elektroniskām ierīcēm ar zemām funkcionālajām prasībām, piemēram, vienkāršām sadzīves tehnikas vadības platēm un rotaļlietu shēmas platēm. Vienpusējo PCB ražošanas process ir samērā vienkāršs, galvenokārt ietverot tādus soļus kā vara folijas kodināšana, lodēšanas maskas drukāšana un rakstzīmju drukāšana, un izmaksas ir samērā zemas. Tomēr ierobežotās vadu savienojuma vietas dēļ vienpusējo PCB shēmas sarežģītība un funkcionālā paplašināmība ir nedaudz ierobežota.

Divpusējas PCB plates

Divpusējai PCB platei abās pusēs ir vara folija, un elektriskais savienojums starp abām pusēm tiek panākts caur atverēm (metalizētām atverēm). Caurumu ražošanas process parasti ietver tādus soļus kā urbšana, bezgalvanizācija ar vara pārklājumu un galvanizācija, lai nodrošinātu labu atveru iekšējās sienas elektrovadītspēju. Divpusējo PCB plates shēmas sarežģītība un funkcionālās ieviešanas iespējas ir ievērojami uzlabojušās salīdzinājumā ar vienpusējām PCB platēm, un tās var izmantot datoru mātesplatēs, dažos sakaru ierīču moduļos utt.

Divpusējo PCB projektēšanā galvenie aspekti ir vadu plānošana un caurvadu izkārtojums. Saprātīgs dizains var efektīvi samazināt signāla traucējumus un uzlabot signāla pārraides integritāti un stabilitāti.

(Trīs) Daudzslāņu PCB

Daudzslāņu PCB ir vairāki vadoši slāņi (parasti 4 vai vairāk slāņi), kas ir atdalīti ar izolācijas slāņiem (piemēram, preprega loksnēm, PP loksnēm). Papildus izplatītajiem caurumiem daudzslāņu PCB plaši tiek izmantotas arī slēptās atveres un apraktās atveres tehnoloģijas. Aklā atvere ir vadošs caurums, kas stiepjas no shēmas plates virsmas līdz noteiktam iekšējam slānim un nešķērso visu shēmas plati; apraktā atvere ir savienojošs vadošs caurums starp iekšējiem slāņiem un nav redzams shēmas plates virsmā.

Aklo un aprakto caurumu tehnoloģiju pielietošana efektīvi samazina caurumu skaitu uz shēmas plates virsmas un uzlabo vadu blīvumu un signāla pārraides veiktspēju. Daudzslāņu PCB var panākt augsta blīvuma vadus un augstas veiktspējas signāla pārraidi, un tās tiek plaši izmantotas augstas klases elektroniskajās ierīcēs, piemēram, serveru mātesplatēs, viedtālruņu mātesplatēs un augstas veiktspējas grafikas kartēs. Daudzslāņu PCB ražošanas procesā tādi faktori kā laminēšanas process, urbšanas precizitāte un galvanizācijas kvalitāte būtiski ietekmē shēmas plates veiktspēju un uzticamību.

trīs,PCB tehniskie galvenie punkti, kas klasificēti pēc īpašiem procesiem

(一) Augstas frekvences PCB

Augstas frekvences PCB galvenokārt tiek izmantotas elektroniskās ierīcēs, kas apstrādā augstfrekvences signālus, piemēram, bezvadu sakaros, radaros un citās jomās. Augstas frekvences signālu pārraides laikā ir samērā izteiktas tādas problēmas kā signāla zudums un fāzes kropļojumi. Tāpēc augstas frekvences PCB ir jāizmanto īpaši materiāli, lai samazinātu signāla zudumu un uzlabotu signāla pārraides kvalitāti.

Rodžersa materiāls ir viens no visbiežāk izmantotajiem substrātu materiāliem augstfrekvences PCB. Tam ir ārkārtīgi zema dielektriskā konstante (Dk var būt pat aptuveni 2,2) un zudumu tangenss (Df pat 0,0009), kas var efektīvi samazināt signāla zudumus un kropļojumus pārraides procesā. Politetrafluoretilēns (PTFE) un tā pildītie materiāli arī bieži tiek izmantoti augstfrekvences PCB, jo tiem ir labas augstfrekvences elektriskās īpašības un ķīmiskā stabilitāte.

Augstas frekvences PCB projektēšanas un ražošanas procesā papildus materiālu izvēlei ir svarīgi arī tādi aspekti kā shēmas izkārtojums, impedances saskaņošana un elektromagnētiskā ekranēšana. Saprātīgs shēmas izkārtojums var samazināt signālu traucējumus, precīza impedances saskaņošana var nodrošināt efektīvu signāla pārraidi, un efektīvs elektromagnētiskais ekranējums var novērst augstfrekvences signālu traucējumus apkārtējām ķēdēm.

Uz metāla bāzes veidotās PCB

Metāla bāzes PCB, pateicoties to lieliskajai siltuma izkliedes veiktspējai, ir kļuvušas par ideālu izvēli lieljaudas elektroniskām ierīcēm. Izplatītākie metāla substrātu materiāli ir alumīnija un vara bāzes. Alumīnija bāzes substrātam ir laba siltuma izkliedes veiktspēja un salīdzinoši zemas izmaksas, un to plaši izmanto tādās jomās kā LED apgaismojums un jaudas moduļi. Vara bāzes substrātam ir augstāka siltumvadītspēja (apmēram 1,6 reizes lielāka nekā alumīnijam), un tas ir piemērots gadījumiem ar ārkārtīgi augstām siltuma izkliedes prasībām, piemēram, lieljaudas motoru piedziņas ķēdēm.

Metāla bāzes PCB siltuma izkliedes princips ir elektronisko komponentu radītā siltuma ātra novadīšana caur metāla substrātu. Lai uzlabotu siltuma izkliedes efektivitāti, starp metāla substrātu un elektroniskajiem komponentiem parasti tiek pievienots siltumvadošs izolācijas slānis, piemēram, siltumvadošs silikona spilventiņš vai siltumvadoša izolācijas līme. Metāla bāzes PCB ražošanas procesā izolācijas slāņa biezuma kontrole un saķeres stiprība ar metāla substrātu ir galvenie faktori, kas nodrošina to veiktspēju.

(三) HDI PCB (augsta blīvuma savstarpēji savienotas PCB)

HDI PCB (augsta blīvuma savienojumu PCB) ar to augsta blīvuma vadu savienojuma un miniaturizācijas īpašībām atbilst mūsdienu elektronisko ierīču stingrajām prasībām attiecībā uz telpu un veiktspēju. HDI PCB galvenās tehnoloģijas ir mikrocaurumu (Micro-Vias) izgatavošana un smalku līniju kodināšana. Mikrocaurumu diametrs parasti ir mazāks par 0,1 mm, un tās tiek izgatavotas, izmantojot progresīvas tehnoloģijas, piemēram, lāzerurbšanu vai plazmas kodināšanu.

Smalku līniju kodināšanai ir nepieciešams augstas precizitātes kodināšanas aprīkojums un procesa vadība, lai panāktu smalku vadu veidošanu ar līnijas platumu/līnijas soli, kas mazāks par 30 μm/30 μm. HDI PCB parasti izmanto uzkrāšanas tehnoloģiju, panākot augsta blīvuma savstarpēju savienošanu, sakraujot izolācijas slāņus un vadošos slāņus slāni pa slānim. HDI PCB tiek plaši izmantotas miniaturizētās elektroniskās ierīcēs, piemēram, viedtālruņos, planšetdatoros un valkājamās ierīcēs, un tās ir viena no galvenajām tehnoloģijām šo ierīču augstas veiktspējas un miniaturizācijas sasniegšanai.

IC substrāti (IC nesējplates)

IC substrāti (IC nesējplates) galvenokārt tiek izmantoti mikroshēmu iepakošanai, piemēram, BGA (Ball Grid Array) iepakojumam, QFN (Quad Flat No-Lead) iepakojumam un FC (Flip Chip) iepakojumam utt. IC substrātiem ir jābūt ar augsta blīvuma savstarpējo savienojumu un augstas precizitātes īpašībām, lai panāktu uzticamu savienojumu starp mikroshēmu un ārējo shēmu.
IC substrāti parasti izmanto daudzslāņu plates dizainu, un ražošanas procesā ir stingras prasības attiecībā uz līnijas precizitāti, izmantojot izmēru un pozīcijas precizitāti. Vienlaikus IC substrātiem jāņem vērā arī siltuma izkliedes pārvaldība un elektriskā veiktspēja, lai nodrošinātu mikroshēmas stabilitāti un uzticamību darbības laikā. Līdz ar mikroshēmu tehnoloģiju nepārtrauktu attīstību, arī IC substrātu veiktspējas un precizitātes prasības pastāvīgi pieaug.

PCB tehniskās īpašības, kas klasificētas pēc vadošo caurumu struktūras

(一) Caururbumu dēļi

Caurumu plate ir viens no visizplatītākajiem PCB veidiem. Tās vadošās atveres iekļūst no shēmas plates augšējā slāņa līdz apakšējam slānim, un elektriskais savienojums starp slāņiem tiek panākts, izmantojot atveru galvanizācijas procesu. Caurumu plates atveres diametrs un atveres sienas vara biezums ir svarīgi parametri, kas ietekmē tās elektrisko veiktspēju un mehānisko izturību.
Lielāks atveres diametrs ir izdevīgs spraudkontaktu komponentu uzstādīšanai, taču tas aizņems vairāk vietas elektroinstalācijai; nepietiekams atveres sienas vara biezums var izraisīt neuzticamus elektriskos savienojumus. Caururbuma plates ražošanas procesā atveru urbšanas precizitātei un galvanizācijas kvalitātei ir būtiska ietekme uz shēmas plates veiktspēju. Turklāt caururbuma plate var izmantot arī atveru aizpildīšanas procesu, piemēram, sveķu aizpildīšanu, lai uzlabotu tās uzticamību un izturību pret mitrumu.

(Ķermenis) Mikroviļņu plātnes

Mikrocaurumu plates izmanto vadošas atveres ar mazu diametru (parasti mazāku par 0,15 mm), piemēram, slēptās mikrocaurumus un apraktās mikrocaurumus. Mikrocaurumu veidošanai parasti izmanto lāzerurbšanas vai plazmas kodināšanas tehnoloģiju, un šīs tehnoloģijas ļauj panākt mikrocaurumu izgatavošanu ar augstu precizitāti, lai atbilstu augsta blīvuma elektroinstalācijas prasībām.
Mikrocaurumu plates mikrocaurumiem ir mazs diametrs un liels skaits, kas ierobežotā telpā var panākt vairāk elektrisko savienojumu un uzlabot shēmas plates integrācijas līmeni un veiktspēju. Mikrocaurumu plates projektēšanas un ražošanas procesā jāņem vērā mikrocaurumu aizpildīšanas un virsmas apstrādes procesi, lai nodrošinātu mikrocaurumu elektrisko veiktspēju un uzticamību.

(III) Aklās caurlaides dēļi

Aklo atveru vadošās atveres stiepjas tikai no shēmas plates virsmas līdz noteiktam iekšējam slānim un nešķērso visu shēmas plati. Aklo atveru esamība var samazināt atveru skaitu uz shēmas plates virsmas, palielināt vadu blīvumu un samazināt signālu traucējumus pārraides procesā.
Aklo atveru veidošanas procesi ietver lāzerurbšanu, galvanizāciju pēc mehāniskās urbšanas utt. Dažādām procesa metodēm ir atšķirīga ietekme uz aklo atveru kvalitāti un izmaksām. Aklo atveru plates projektēšanā aklo atveru pozīcija un skaits ir jāplāno saprātīgi, lai pilnībā izmantotu to priekšrocības un uzlabotu shēmas plates veiktspēju.

Augsta blīvuma savienojumu (HDI) plates

Augsta blīvuma savienojumu (HDI) plates raksturo augsta blīvuma savienojumi, mazi atveru diametri un smalkas līnijas, un tās ir viena no galvenajām tehnoloģijām elektronisko ierīču miniaturizācijas un augstas veiktspējas sasniegšanai. Papildus sīku vadošu atveru izmantošanai HDI plates panāk arī smalku vadu veidošanu ar līnijas platumu/līnijas soli, kas ir mazāks par 30 μm/30 μm, izmantojot smalkas līnijas kodināšanas tehnoloģiju.
HDI plates parasti izmanto uzkrāšanas tehnoloģiju, panākot augsta blīvuma savienojumus, sakraujot izolācijas slāņus un vadošos slāņus slāni pa slānim. HDI plates ražošanas procesā materiālu, iekārtu un procesu prasības ir ļoti augstas, un katra savienojuma kvalitāte ir stingri jākontrolē, lai nodrošinātu shēmas plates veiktspēju un uzticamību.

Secinājums

Kā svarīgs elektronisko tehnoloģiju pamats, iespiedshēmu plates veidu daudzveidība un tehnoloģiju sarežģītība nodrošina stabilu atbalstu elektronisko ierīču inovācijām un attīstībai. Sākot ar substrātu materiālu izvēli un vadošu slāņu projektēšanu, sākot ar īpašu procesu pielietošanu un virsmas apstrādes metožu apsvēršanu, un beidzot ar dažādu pielietojuma jomu tehniskajām prasībām un vadošo viāžu struktūras īpašībām, katra saite satur bagātīgas tehniskas konotācijas.

Līdz ar elektronisko tehnoloģiju nepārtraukto attīstību, piemēram, tādu jaunu tehnoloģiju kā mākslīgā intelekta, lietu interneta un lielo datu straujo attīstību, tiks izvirzītas augstākas prasības PCB veiktspējai un funkcijām. Nākotnē PCB tehnoloģija attīstīsies lielāka blīvuma, augstākas veiktspējas, zemāku izmaksu un labākas vides aizsardzības virzienā, nepārtraukti veicinot elektronisko ierīču miniaturizāciju, intelektu un augstas veiktspējas attīstību. Elektronikas inženieriem un saistīto nozaru praktiķiem ir jāpievērš īpaša uzmanība PCB tehnoloģijas attīstības tendencēm, nepārtraukti jāievieš jauninājumi un jāoptimizē dizaini, lai apmierinātu pieaugošās tirgus prasības un tehniskos izaicinājumus.

Bieži uzdotie jautājumi:

1. jautājums. Kādi ir parastie cieto PCB substrātu materiāli?

Bieži sastopamie cieto PCB substrātu materiāli ir stikla šķiedras (piemēram, E-stikls, S-stikls utt.), poliimīds (PI), FR-4 (liesmu slāpējošs ar varu pārklāts lamināts, kas sastāv no epoksīdsveķiem un stikla šķiedras auduma), CEM-1 (kompozīta bāzes ar vara pārklāts lamināts, kas satur stikla paklāju un papīra pamatni) un CEM-3 (kompozīta bāzes ar vara pārklāts lamināts ar stikla šķiedras serdi).

2. jautājums. Kāpēc elastīgas PCB plates ir piemērotas valkājamām ierīcēm?

Elastīgas PCB plates ir piemērotas valkājamām ierīcēm, jo ​​to galvenie substrātu materiāli, piemēram, poliimīds (PI), polietilēntereftalāts (PET) utt., nodrošina tām labu elastību, ļaujot tām saliekties, salocīt un izliekties noteiktā diapazonā, kas var pielāgoties valkājamo ierīču sarežģītajām formām, kas atbilst cilvēka ķermenim. Tajā pašā laikā tām ir arī plānas un vieglas īpašības, un tās neradīs pārāk lielu slodzi lietotājam, atbilstot valkājamo ierīču prasībām attiecībā uz vietu un komfortu.

3. jautājums. Kādas ir stingrās zonas un elastīgās zonas attiecīgās funkcijas stingrās-elastīgās PCB plates ietvaros?

Stingrās-elastīgās PCB stingrajā zonā galvenokārt tiek izmantoti stingri substrāta materiāli, piemēram, FR-4 vai PI stingrās plates, lai nodrošinātu mehānisku atbalstu un stabilitāti, garantējot shēmas plates strukturālo izturību uzstādīšanas un lietošanas laikā. Savukārt elastīgajā zonā tiek izmantoti elastīgi substrāta materiāli, piemēram, PI elastīgās plēves, lai panāktu lieces funkciju, lai pielāgotos ierīces formas izmaiņām dažādos lietošanas scenārijos un atbilstu sarežģītu mehānisko un elektrisko veiktspējas prasību prasībām.

4. jautājums. Kādas ir galvenās atšķirības starp vienpusējām un abpusējām PCB?

Vienpusējai PCB ir vara folija tikai vienā pusē, un to izmanto vienpusējai elektroinstalācijai. Tās shēmas sarežģītība ir relatīvi zema, un tā ir piemērota vienkāršām elektroniskām ierīcēm. Ražošanas process ir vienkāršs un izmaksas ir zemas, taču tās funkcijas un elektroinstalācijas vieta ir ierobežota. Divpusējai PCB ir vara folija abās pusēs, un elektriskais savienojums starp abām pusēm tiek panākts caur atverēm (parasti metalizētām atverēm). Shēmas sarežģītība ir vidēja, un tā var sasniegt vairāk funkciju ar plašāku pielietojumu klāstu, piemēram, datoru mātesplatēs, sakaru ierīcēs utt.

5. jautājums. Kādas ir aklo un aprakto atveru funkcijas daudzslāņu PCB?

Daudzslāņu PCB slēptās atveres ir vadoši caurumi, kas stiepjas no virsmas līdz noteiktam iekšējam slānim un nešķērso visu shēmas plati. Tos var izmantot elektriskiem savienojumiem starp noteiktiem slāņiem, samazinot signāla traucējumus un uzlabojot signāla integritāti. Apraktās atveres ir savienojumi starp iekšējiem slāņiem, un tās nav redzamas uz virsmas. Tās var panākt starpslāņu savienojumus, neaizņemot virsmas vietu, kas palīdz realizēt augsta blīvuma vadu savienojumus un uzlabot shēmas plates veiktspēju un integrācijas līmeni.

6. jautājums. Kāpēc augstfrekvences PCB ir jāizmanto īpaši materiāli?

Augstas frekvences PCB galvenokārt tiek izmantotas augstas frekvences signālu, piemēram, mikroviļņu frekvenču joslu un milimetru viļņu frekvenču joslu, apstrādei, un signāli pārraides procesā ir pakļauti zudumiem. Tiek izmantoti īpaši materiāli, piemēram, Rodžersa materiāli, politetrafluoretilēns (PTFE) un ar keramiku pildīti materiāli, jo šiem materiāliem ir zema dielektriskā konstante (Dk) un zemi zudumu pieskares (Df) raksturlielumi, kas var efektīvi samazināt signāla zudumus, nodrošināt signāla integritāti un atbilst augstas frekvences signāla pārraides prasībām.

7. jautājums. Kurām lieljaudas elektroniskām ierīcēm ir piemērotas uz metāla bāzes veidotās PCB plates?

Metāla bāzes PCB ir piemērotas dažādām lieljaudas elektroniskām ierīcēm. Piemēram, jaudas moduļos darbības laikā rodas liels siltuma daudzums, un metāla bāzes PCB var efektīvi izkliedēt siltumu, lai nodrošinātu to normālu darbību. LED apgaismojuma ierīcēs tās var ātri izkliedēt LED radīto siltumu, uzlabojot apgaismojuma efektivitāti un lampu kalpošanas laiku. Motora piedziņas ķēdēs tās var palīdzēt izkliedēt motora darbības laikā radīto siltumu, nodrošinot ķēdes stabilu darbību.

8. jautājums. Kādas ir HDI PCB galvenās tehniskās īpašības?

HDI PCB galvenās tehniskās īpašības ietver mazu diametru caurumu (Micro-Via, parasti mazāku par 0,1 mm) izmantošanu, kas tiek veidoti, izmantojot progresīvas tehnoloģijas, piemēram, lāzerurbšanu un plazmas kodināšanu; smalku līniju (Fine Line) esamību, kas ļauj panākt smalku vadu veidošanu ar līnijas platumu/līnijas soli, kas mazāks par 30 μm/30 μm; uzkrāšanas tehnoloģijas izmantošanu, lai palielinātu slāņu skaitu un panāktu augsta blīvuma savienojumus; un labu saderību ar virsmas montāžas tehnoloģijas (SMT) montāžas procesu, kas ir piemērots miniaturizētu elektronisko ierīču vajadzībām.

9. jautājums. Kādi ir ar alvu apsmidzinātu PCB virsmas alvas slāņu veidi?

Ar alvu izsmidzinātu PCB virsmas alvas slāņu veidi ietver tīru alvu (tīru alvu), alvas-svina sakausējumu (alvas-svina sakausējumu) un bezsvina alvas aerosolu, piemēram, Sn-Cu (alvas-vara sakausējumu), Sn-Ag-Cu (alvas-sudraba-vara sakausējumu) utt. Bezsvina alvas aerosols ir veids, kas pakāpeniski ir popularizēts, lai atbilstu vides aizsardzības prasībām.

10. jautājums. Kāpēc augstas klases elektroniskajās ierīcēs bieži tiek izmantotas apzeltītas PCB plates?

Apzeltītas PCB bieži tiek izmantotas augstas klases elektroniskās ierīcēs, jo to virsmu klājošais metāliskais zelts (sadalīts cietajā zeltā un mīkstajā zeltā) var nodrošināt labu elektrovadītspēju, samazināt kontakta pretestību un garantēt elektrisko savienojumu uzticamību. Vienlaikus zeltam ir lieliska antioksidācijas veiktspēja, kas var efektīvi pretoties vides korozijai un ķīmiskajai korozijai, pagarināt shēmas plates kalpošanas laiku un atbilst stingrajām augstas klases elektronisko ierīču, piemēram, kosmosa, medicīnas iekārtu un sakaru bāzes staciju, uzticamības un stabilitātes prasībām.

11. jautājums. Kam jāpievērš uzmanība, uzglabājot OSP PCB?

OSP PCB virsmas tiek apstrādātas ar organisku lodējamības konservantu plēvi. To uzglabāšanas laiks ir relatīvi īss, un jāpievērš uzmanība mitruma novēršanai. Tās jāuzglabā sausā un zema mitruma vidē, lai izvairītos no organiskās lodējamības konservantu plēves bojājumiem mitruma dēļ, kas var ietekmēt shēmas plates lodējamību. Vienlaikus uzmanība jāpievērš arī virsmas tīrīšanai, lai novērstu putekļu un piemaisījumu nokļūšanu shēmas plates virsmā, kas var ietekmēt turpmāko metināšanas un lietošanas veiktspēju.

12. jautājums. Kādas veiktspējas prasības datorplatēm ir attiecībā uz PCB?

Datorplatēm, piemēram, mātesplatēm, grafikas kartēm un serveru platēm, ir prasības attiecībā uz PCB ātrgaitas datu apstrādes un pārraides iespējām. Tām ir jāatbalsta ātrgaitas signālu pārraides protokoli, piemēram, PCI-E kopne, USB saskarnes un SATA saskarnes. Tām ir jābūt labai elektriskajai veiktspējai, lai nodrošinātu signāla integritāti un stabilitāti. Mātesplatei ir jāintegrē dažādi galvenie komponenti, piemēram, mikroshēmojums, BIOS mikroshēma un barošanas ķēde utt., kas prasa, lai PCB būtu saprātīgs izkārtojums un augsts integrācijas līmenis. Serveru platēm ir jāatbalsta arī vairāki centrālie procesori un lielas ietilpības atmiņa, kas izvirza augstākas prasības PCB nestspējai un uzticamībai.

13. jautājums. Kāpēc automobiļu platēm ir jābūt ar augstu uzticamību?Automobiļu plates tiek izmantotas automobiļu elektroniskajās sistēmās. Braukšanas laikā transportlīdzekļi saskarsies ar dažādiem sarežģītiem vides apstākļiem, piemēram, vibrāciju, triecieniem un augstas un zemas temperatūras izmaiņām (parasti normālai darbībai temperatūras diapazonā no -40°C līdz 125°C). Ja automobiļu plates uzticamība nav pietiekama, tas var izraisīt kļūmes automobiļu elektroniskajā sistēmā, ietekmējot normālu transportlīdzekļa darbību un braukšanas drošību. Tāpēc automobiļu platēm ir jābūt ar augstu uzticamību, lai nodrošinātu stabilu darbību skarbos apstākļos.

14. jautājums. Kāda loma mikroshēmu iepakojumā ir IC substrātam (IC nesējplatei)?

IC substrāts (IC nesējplate) galvenokārt savieno mikroshēmu un ārējo shēmu mikroshēmu iepakojumā. Piemēram, tādām iepakošanas metodēm kā BGA (Ball Grid Array) iepakojums, QFN (Quad Flat No-Lead) iepakojums un FC (Flip Chip) iepakojums ir jānodrošina uzticami savienojumi caur IC substrātu. Tam ir jābūt ar augsta blīvuma savstarpējo savienojumu un augstas precizitātes īpašībām, lai izpildītu daudzu signālu pārraides prasības starp mikroshēmu un ārējo shēmu. Vienlaikus jāņem vērā arī siltuma izkliedes pārvaldība un elektriskā veiktspēja, lai nodrošinātu, ka mikroshēmas darbības laikā radītais siltums var tikt efektīvi izkliedēts un signāls var tikt stabili pārraidīts, nodrošinot mikroshēmas normālu darbību.

15. jautājums. Kā tiek veidotas mikrocaurumu plates mikrocaurumi?

Mikrocaurumu plašu mikrocaurumi parasti tiek veidoti, izmantojot lāzerurbšanas vai plazmas kodināšanas tehnoloģiju. Lāzerurbšanā shēmas plates apstarošanai tiek izmantots augstas enerģijas lāzera stars, kas acumirklī iztvaiko materiālu un veido mikrocaurumus. Savukārt plazmas kodināšanā plazma ķīmiski reaģē ar shēmas plates virsmas materiālu, lai noņemtu nevajadzīgās daļas un izveidotu ļoti mazus caurumu diametrus, piemēram, slēptās mikrocaurumus un apraktās mikrocaurumus utt., lai panāktu augsta blīvuma elektroinstalāciju.