PCB rigid

Material: Rigid din fibră de sticlă, flexibil din poliimidă. Structură: Rigid nu se poate îndoi, flexibil se poate flexa. Aplicație: Rigid pentru conexiuni stabile, flexibil pentru spații compacte.

Un singur strat, dublu strat, multistrat. Un singur strat are circuite pe o parte; dublu strat pe ambele; multistrat conectează straturile conductive prin fire de contact (de exemplu, plăci de bază).

Calculatoare desktop, televizoare, control industrial, electronică auto (calculatoare în vehicule), componente aerospațiale fără vibrații etc.

Cost mai mic. PCB-urile rigide au procese mature și materiale ieftine; PCB-urile flexibile sunt scumpe din cauza materialelor și proceselor complexe.

Substraturi FR4 obișnuite: -55°C până la 125°C pentru utilizare normală, pe termen scurt 260°C pentru lipire fără plumb. Materialele speciale pot rezista la temperaturi mai ridicate.

De la câțiva cm² (plăci de control mici) până la câțiva m² (plăci de bază pentru servere mari).

Depinde de dimensiune, straturi și materiale. Plăci FR4 multistrat: ~1-3 kg/m², mai grele decât PCB-urile flexibile de aceeași suprafață.

10-20+ ani în medii normale; scurtat la ani în condiții dure (temperaturi/umiditate ridicate).

FR4 are un modul de încovoiere de ~100-200 MPa, mult mai mic decât PCB-urile flexibile. Creșterea grosimii sporește rezistența la stres.

FR4 (rășină epoxidică din fibră de sticlă), rășină fenolică, rășină epoxidică; PTFE pentru aplicații speciale de înaltă frecvență.

Izolație electrică bună, proprietăți mecanice și stabilitate dimensională. CTE: 13-17 ppm/℃. Cost redus și procese mature.

Temperatură scăzută de descompunere (120-150°C), predispus la delaminare în timpul lipirii, proprietăți electrice/mecanice slabe, CTE ridicat și mirositoare.

Formează urme conductive pentru curgerea curentului. Grosimi uzuale: 0,5 oz (17 μm), 1 oz (35 μm), 2 oz (70 μm). Folii groase pentru aplicații de curent mare.

Izolează pentru a preveni scurtcircuitele, protejează cuprul de oxidare și deteriorări fizice și distinge zonele după culoare (de exemplu, verde, albastru).

Imprimă caractere/simboluri pentru identificarea componentelor în timpul producției și depanării. Culoare comună: alb; de asemenea, gri, roșu, negru, galben etc.

FR4: Cost redus pentru uz general. Materiale de înaltă frecvență (de exemplu, PTFE): Pierdere redusă de semnal pentru 5G. Substraturi ceramice: Conductivitate termică ridicată pentru aplicații cu temperaturi ridicate.

Luați în considerare aspectele electrice (frecvență înaltă/tensiune înaltă), mecanice (vibrații), temperatură și cost. Folosiți FR4 pentru electronice de larg consum, PTFE pentru frecvență înaltă și ceramică pentru temperaturi ridicate.

RoHS: Restricționează substanțele periculoase (plumb, mercur etc.). Fără halogeni: Br/Cl

Materialele cu coeficient termic de eliberare termică scăzut îmbunătățesc stabilitatea dimensională. Conductivitatea termică ridicată îmbunătățește disiparea căldurii. Izolatorii de înaltă performanță reduc pierderile de semnal, permițând miniaturizarea și performanța ridicată.

Integritatea semnalului (adaptarea impedanței, antireflexie/diafonie), distribuția puterii, împământarea și capacitatea de transport a curentului.

Scurtați traseele semnalului, minimizați via-urile. Folosiți perechi diferențiale pentru semnale de mare viteză și impedanță de control. Planuri de alimentare/masă din cupru solid. Module de partiționare pentru a evita interferențele. Lățimea liniei se bazează pe curent.

Dimensiune bazată pe grosime/curent (plăcile mai groase necesită via-uri mai mari). Minimizarea numărului de via-uri. Găurire inversă pentru semnale de mare viteză pentru a îndepărta stub-urile.

Potrivirea impedanțelor sursei, liniei de transmisie și sarcinii pentru a reduce reflexia. Se realizează prin controlul lățimii liniei, spațierii, grosimii dielectricului și permitivității (de exemplu, lățime de 0,33 mm pentru microstrip de 50 Ω pe FR4).

Separarea componentelor; ținerea părților sensibile departe de sursele de zgomot. Planuri de alimentare/împământare în plăci multistrat pentru ecranare. Planuri de împământare în jurul semnalelor de mare viteză. Condensatoare de decuplare; împământare optimizată.

Compartimentare funcțională, separarea componentelor sensibile la căldură, amplasarea componentelor de înaltă frecvență aproape, prioritizarea componentelor mari și asigurarea unei instalări/întrețineri ușoare.

Planuri de putere și de masă adiacente pentru a reduce inductanța. Tensiune cu conexiuni via. Cupru solid pentru planurile de putere; îngroșarea căilor de curent mare.

Fișe termice și plane de cupru sub componente fierbinți. Substraturi cu conductivitate termică ridicată. Design cu flux de aer; adăugați radiatoare/ventilatoare dacă este necesar.

Poziția orificiului: ±0,1 mm. Fișe placate: ±0,076 mm. Fișe neplacate: ±0,05 mm. Lățimea liniei: ±10%-20%.

Altium Designer (potrivit pentru modele mici și medii), Cadence Allegro (multi-strat de mare viteză), Mentor PADS (ușor de utilizat și eficient).

Panouri → Găurire → Depunere de cupru → Imagistică → Placare → Gravare → Mască de lipire → Serigrafie → Finisaj suprafață → Profilare.

Probleme: Pereți nefinisați, bavuri, burghie sparte. Soluții: Înlocuirea burghielor, optimizarea vitezei/avansului, inspectarea materialelor.

Rol: Conductivizarea pereților găurilor pentru conectarea straturilor. Controale: Compoziția soluției, temperatura (25-35°C), pH-ul (11-12), curățenia pretratare.

Fotolitografie: Precizie ridicată pentru HDI, cost ridicat și complexitate. Serigrafie: Cost redus/echipament simplu, precizie mai mică.

Control prin densitatea curentului, timpul de placare și concentrația soluției. De exemplu, 35 μm (1 oz) necesită 20-30 de minute la 2-3 A/dm².

Controlați concentrația agentului de gravare, temperatura, timpul și presiunea de pulverizare și întrețineți echipamentul în mod regulat. O concentrație mare poate cauza o gravare excesivă, în timp ce o concentrație scăzută duce la o gravare incompletă. Mențineți temperatura la 45-55 ℃, determinați timpul în funcție de grosimea plăcii etc. și asigurați o presiune uniformă pentru un contact complet.

Acoperiți uniform circuitul fără a uita imprimarea, găuri sau bule. Grosimea uleiului pe suprafața de cupru: 10-18 μm, prin intermediul: 5-8 μm. Distanțare adecvată față de marginile circuitului pentru a preveni acoperirea excesivă a pad-urilor sau riscurile de scurtcircuit.

Caracterele trebuie să fie clare, complete, cu un contrast de culoare bun, poziționate precis, fără a bloca zonele cheie și să aibă o aderență puternică (selectați cerneluri și procese de întărire adecvate).

HASL: Cost redus, lipire bună, planeitate limitată. ENIG: Neted, lipire bună și rezistență la coroziune, cost ridicat. Staniu de imersie: Lipire bună, suprafață netedă, termen de valabilitate. OSP: Cost redus, proces simplu, reținere a lipirii scurtă.

Tăiere mecanică (precizie ridicată, potrivită pentru dimensiuni mari și complexe). Ștanțare (eficiență ridicată, potrivită pentru producția de masă obișnuită). Tăiere cu laser (precizie extrem de ridicată, cost ridicat, potrivită pentru loturi mici și fine). Alegeți în funcție de formă, precizie, dimensiunea lotului și cost.

Verificați dimensiunile/grosimea după tăiere. Verificați poziția, dimensiunea și peretele găurii după găurire. Testați grosimea/uniformitatea cuprului după placare. Verificați integritatea circuitului după gravare. Verificați calitatea imprimării măștii/caracterelor de lipire. Testați grosimea/aderența stratului după finisarea suprafeței. Verificați forma/marginile după turnare.

Folosiți testere cu sondă mobilă sau echipamente ICT. Sonda mobilă este potrivită pentru loturi/varietăți mici, detectând întreruperi/scurtcircuitări etc. ICT este destinată producției de masă, testând complet performanța electrică cu dispozitive speciale.

Detectează prin conectivitate, goluri, integritatea cuprului în plăcile multistrat. Verifică nedistructiv îmbinările de lipire BGA și defectele interne (corpuri străine, delaminare).

Colectați imagini prin intermediul camerelor optice și comparați-le cu standardele pentru a detecta defecte precum componente lipsă, nealiniere, scurtcircuitări. Aplicate în inspecția în timp real după imprimare, plasare, lipire prin reflow pentru a îmbunătăți eficiența și calitatea.

Test de îndoire (observarea fisurilor la unghiuri/cicluri specificate). Test de cădere (simulare a impacturilor). Test de vibrații (simulare a vibrațiilor pentru verificarea lipirii și a structurii).

Conform IPC-4552, ENIG este potrivit pentru frecvență înaltă/fiabilitate ridicată (Ni: 3-5 μm, Au: 0,05-0,1 μm). OSP este ieftin (grosimea filmului: 0,2-0,5 μm, potrivit pentru depozitare pe termen scurt). HASL este matur (grosimea Sn >2,5 μm, planeitate slabă).

Ajustați concentrația soluției (agent de gravare acid: CuCl₂ 180-220g/L, HCl 1.0-1.5mol/L), temperatura 50-55℃. Pentru o gravare excesiv de slabă, reduceți viteza și creșteți presiunea de pulverizare la 2-3 bar.

Conform IPC-6012, plăci multistrat generale ≤75μm, plăci HDI ≤50μm. Precizia poziționării găuririi cu laser ±25μm, controlată cu mașini de expunere de înaltă precizie.

Material FR-4: longitudinal ≥345MPa, transversal ≥276MPa (ASTM D790). Grosime 1,6 mm ≥300MPa.

Secționare metalografică (IPC-TM-650, gaură străpunsă ≥20μm, gaură îngropată/îngropată ≥18μm). Testare nedistructivă XRF (precizie ±0,5μm).

Preîncălzire: 90-130℃ (60-120s). Zonă de lipire: 240-260℃ (contact 2-4s). Rată de răcire: 3-6℃/s (J-STD-003).

Convențională: 15-30 μm (IPC-6012), zone dense ≥20 μm. Serigrafie: 20-25 μm, fotopolimerizare: 15-20 μm.

Convențional: 6/6mil (0,1524 mm). LDI + gravare chimică: 3/3mil (0,0762 mm). Plăci HDI: 1/1mil (0,0254 mm).

Pentru conductivitate, alegeți un strat de rășină de dopuri (adâncime ≥80% prin adâncime, eroare de planeitate ≤10 μm). Doar pentru izolație, alegeți o acoperire (lățime de acoperire ≥0,1 mm).

Conform IPC-J-STD-033, coaceți la 125℃ timp de 4-8 ore (≤1,6 mm: 4 ore, >1,6 mm: 8 ore) pentru a reduce conținutul de umiditate sub 0,1%.

Rugozitatea mai mare sporește efectul de peliculă și pierderea semnalului. Folie RTF Ra 10 GHz). Folie VLP Ra

Periere cu mașină de debavurare (presiune 0,3-0,5 MPa, viteză 2-3 m/min). Microgravare chimică (persulfat de sodiu 100-150 g/L, 40-50 ℃, 1-2 min).

General: cu un singur capăt ±10%, diferențial ±8%. De mare viteză (>1 Gbps): cu un singur capăt ±5%, diferențial ±3%, ajustat în funcție de lățimea liniei, grosimea dielectricului, grosimea cuprului.

Conform UL 796, material FR-4 ≥1400V/mm la 25℃/50% RH. Distanța de conturnare de 1 mm corespunde la 100-200V.

Lățimea/spațierea minimă a liniei, raportul diametrului găurii/pad (pad ≥gaură +0,4 mm când gaura ≥0,3 mm), raportul suprafeței cuprului (30%-70%), raportul de aspect al găurii (≤8:1), lățimea punții măștii de lipire (≥0,1 mm).

Cauze: Neconcordanță CTE, grosime neuniformă, curbă de temperatură necorespunzătoare. Soluții: Selectați materiale cu CTE ≤15ppm/℃, controlați toleranța de grosime ±0,05 mm, optimizați viteza de încălzire ≤3 ℃/s.

Conform IPC-TM-650, ≥10¹⁰Ω după 168h la 85℃/85% RH, ≥10¹²Ω pentru aplicații de înaltă calitate, care necesită controlul curățeniei suprafeței.

Căi de acces oarbe: Găurire laser/mecanică + placare, adâncime ≤0,5 mm, pentru interconectare de suprafață. Căi de acces îngropate: Găurire mecanică + laminare, care necesită aliniere, pentru semnale din stratul interior, în vederea reducerii parametrilor paraziți.

Sondă volantă: Acoperire >98%, potrivită pentru loturi mici/densitate mare, lentă (3-5s/punct). Pat de cuie: Rapidă (

Fiecare creștere de 35 μm (1 oz) crește conductivitatea termică cu 38%. Folia de 85 g (3 oz) în aplicații de putere mare reduce creșterea temperaturii cu 15%-20% cu ajutorul fișelor termice.

Convențional: 0,1 mm. Plăci de înaltă densitate cu LDI: 0,075 mm, prevenind punțirea la lipire.

Lipire neuniformă pe plăcuțe, lipire insuficientă, suprafață neuniformă. Lipire de control