O analiză cuprinzătoare a tehnologiei plăcilor cu circuite imprimate (PCB): tipuri, materiale, aplicații și tendințe viitoare

Fiind o componentă crucială a dispozitivelor electronice, placa de circuit imprimat (PCB) servește drept centru nervos al unui sistem electronic, îndeplinind sarcinile importante de a oferi suport mecanic și conexiune electrică pentru componentele electronice. Odată cu dezvoltarea rapidă a tehnologiei electronice, de la portabilitatea subțire și ușoară a smartphone-urilor la calculul de înaltă performanță din centrele de date, de la transmisia de mare viteză în comunicarea 5G până la controlul complex în conducerea autonomă auto, diferite scenarii de aplicare prezintă cerințe diverse pentru performanța, structura și procesul PCB-urilor. Acest lucru a dus la apariția unei game largi de tipuri de PCB-uri. O înțelegere aprofundată a diverselor caracteristici ale PCB-urilor este esențială pentru inginerii electronici, cercetători și dezvoltatori, precum și pentru practicienii din industriile conexe, pentru a optimiza designul electronic și a îmbunătăți performanța produselor.

Analiza tehnică a PCB-urilor clasificate în funcție de materialele substratului

PCB-uri rigide

PCB-urile rigide, cu stabilitatea și rezistența lor mecanică remarcabile, au devenit alegerea fundamentală pentru numeroase dispozitive electronice. Materialele din fibră de sticlă, cum ar fi fibra de sticlă E și S, sunt utilizate pe scară largă în fabricarea PCB-urilor rigide datorită proprietăților lor excelente de izolație și rezistenței mecanice. Printre acestea, fibra de sticlă E oferă o rentabilitate ridicată și se găsește frecvent în produsele electronice generale; fibra de sticlă S, pe de altă parte, are o rezistență și un modul de elasticitate mai mari, ceea ce o face potrivită pentru domenii cu cerințe stricte privind proprietățile mecanice.

PCB-urile rigide fabricate din material poliimidic (PI) posedă caracteristici precum rezistență ridicată la temperatură (capabile să funcționeze continuu peste 200°C), izolație ridicată (cu o constantă dielectrică de doar aproximativ 3) și stabilitate chimică excelentă. Acestea sunt adesea utilizate în scenarii cu cerere mare, cum ar fi industria aerospațială și electronica militară. FR-4, fiind cel mai frecvent utilizat material de substrat pentru PCB-uri rigide, este laminat din țesătură din fibră de sticlă impregnată cu rășină epoxidică. Are proprietăți electrice bune (cu o rezistivitate volumică de peste 10^14Ω·cm) și rezistență la flacără (îndeplinind gradul de ignifugare UL94V-0) și este aplicat pe scară largă în produse electronice civile, cum ar fi computere și dispozitive de comunicații.

Ca laminate placate cu cupru pe bază compozită, CEM-1 și CEM-3 au propriile caracteristici. CEM-1, compus dintr-o combinație de fibră de sticlă și hârtie, are un cost relativ scăzut și anumite proprietăți electrice, ceea ce îl face potrivit pentru produsele electronice de larg consum sensibile la cost. CEM-3, bazat pe un miez de fibră de sticlă, excelează prin performanțe de subțiere și prelucrare mecanică și este adesea utilizat în dispozitive electronice miniaturizate.

PCB-uri flexibile (FPC-uri)

PCB-urile flexibile (FPC), cu flexibilitatea și grosimea lor unice, ocupă o poziție importantă în dispozitivele electronice cu spațiu limitat. Poliimida (PI) este unul dintre principalele materiale pentru FPC-uri. Are o flexibilitate excelentă (capabilă să reziste la milioane de cicluri de îndoire), rezistență ridicată la temperaturi (cu o temperatură de funcționare pe termen lung de peste 150°C) și proprietăți electrice bune (cu o tangentă de pierdere dielectrică de doar 0,002).

Materialele din folie de poliester, cum ar fi tereftalatul de polietilenă (PET) și naftalatul de polietilenă (PEN), sunt, de asemenea, utilizate în mod obișnuit în FPC-uri. Acestea au avantajele costului redus și ale unei bune procesabilități, dar sunt ușor inferioare PI în ceea ce privește rezistența la temperaturi ridicate și proprietățile electrice. Parametrii cheie pentru măsurarea performanței FPC-urilor, cum ar fi raza de îndoire și numărul de cicluri de îndoire pe care le poate suporta, afectează direct fiabilitatea și durata de viață a FPC-urilor în aplicațiile practice.

PCB-uri rigide-flexibile (trei)

PCB-urile rigid-flexibile combină ingenios avantajele PCB-urilor rigide și ale PCB-urilor flexibile. În zonele rigide, se utilizează de obicei aceleași materiale de substrat ca cele utilizate în PCB-urile rigide, cum ar fi plăcile rigide FR-4 sau PI, pentru a oferi suportul mecanic și stabilitatea necesare plăcii de circuit, asigurând instalarea fiabilă a componentelor electronice și a conexiunilor electrice. În zonele flexibile, se utilizează materiale de substrat flexibile, cum ar fi peliculele flexibile PI, pentru a obține flexibilitatea plăcii de circuit.

Tehnologia cheie a PCB-urilor rigid-flex constă în procesul de conectare dintre zonele rigide și cele flexibile. Metodele comune de conectare includ sudarea cu laser și lipirea adezivă. Fiabilitatea pieselor de conectare și designul sistemului de detensionare sunt factori importanți pentru asigurarea performanței PCB-urilor rigid-flex. Un design rezonabil poate preveni eficient probleme precum defectarea conexiunii sau transmiterea anormală a semnalului în timpul procesului de îndoire.

Caracteristicile tehnice ale PCB-urilor clasificate după numărul de straturi conductoare

PCB-uri cu o singură față

Ca tip de bază de PCB, un PCB cu o singură față are folie de cupru pe o singură parte și realizează funcțiile circuitului prin cablare unilaterală. Structura circuitului său este relativ simplă, ceea ce îl face potrivit pentru unele dispozitive electronice cu cerințe funcționale reduse, cum ar fi plăcile de control simple pentru electrocasnice și plăcile de circuit pentru jucării. Procesul de producție a PCB-urilor cu o singură față este relativ simplu, incluzând în principal etape precum gravarea foliei de cupru, imprimarea măștilor de lipire și imprimarea caracterelor, iar costul este relativ scăzut. Cu toate acestea, din cauza spațiului limitat de cablare, complexitatea circuitului și extensibilitatea funcțională a PCB-urilor cu o singură față sunt oarecum restricționate.

PCB-uri cu două fețe

Un PCB față-verso are folie de cupru pe ambele părți ale plăcii de circuit și realizează conexiunea electrică între cele două părți prin fire de contact (fire de contact metalizate). Procesul de fabricație a fire de contact include de obicei etape precum găurirea, cuprarea fără electrod și galvanizarea pentru a asigura o bună conductivitate electrică a peretelui interior al firei de contact. Complexitatea circuitelor și capacitatea de implementare funcțională a PCB-urilor față-verso s-au îmbunătățit semnificativ în comparație cu PCB-urile cu o singură față și pot fi utilizate în plăcile de bază ale computerelor, unele module ale dispozitivelor de comunicații etc.

În proiectarea PCB-urilor cu două fețe, planificarea cablajului și amplasarea firei de conectare sunt aspecte cheie. Un design rezonabil poate reduce eficient interferențele semnalului și poate îmbunătăți integritatea și stabilitatea transmisiei semnalului.

PCB-uri multistrat (trei)

PCB-urile multistrat au mai multe straturi conductoare (de obicei 4 sau mai multe straturi), care sunt separate prin straturi izolatoare (cum ar fi foi prepreg, foi PP). Pe lângă găurile străpunse comune, tehnologiile de via oarbă și via îngropată sunt, de asemenea, utilizate pe scară largă în PCB-urile multistrat. O via oarbă este o gaură conductoare care se extinde de la suprafața plăcii de circuit până la un anumit strat interior și nu penetrează întreaga placă de circuit; o via îngropată este o gaură conductoare de conectare între straturile interioare și nu este expusă pe suprafața plăcii de circuit.

Aplicarea tehnologiilor de via-uri oarbe și via-uri îngropate reduce eficient numărul de via-uri de pe suprafața plăcii de circuit și îmbunătățește densitatea cablajului și performanța de transmitere a semnalului. PCB-urile multistrat pot realiza cablaje de înaltă densitate și transmisie a semnalului de înaltă performanță și sunt utilizate pe scară largă în dispozitive electronice de înaltă performanță, cum ar fi plăcile de bază pentru servere, plăcile de bază pentru smartphone-uri și plăcile grafice de înaltă performanță. În procesul de fabricație a PCB-urilor multistrat, factori precum procesul de laminare, precizia găuririi și calitatea galvanizării au un impact semnificativ asupra performanței și fiabilității plăcii de circuit.

trei,Puncte cheie tehnice ale PCB-urilor clasificate prin procese speciale

PCB-uri de înaltă frecvență

PCB-urile de înaltă frecvență sunt utilizate în principal în dispozitivele electronice care gestionează semnale de înaltă frecvență, cum ar fi comunicațiile wireless, radarele și alte domenii. În timpul transmiterii semnalelor de înaltă frecvență, probleme precum pierderea semnalului și distorsiunea de fază sunt relativ proeminente. Prin urmare, PCB-urile de înaltă frecvență trebuie să utilizeze materiale speciale pentru a reduce pierderea semnalului și a îmbunătăți calitatea transmisiei semnalului.

Materialul Rogers este unul dintre materialele substrat utilizate în mod obișnuit pentru PCB-uri de înaltă frecvență. Are o constantă dielectrică extrem de scăzută (Dk poate fi de doar aproximativ 2,2) și o tangentă de pierdere (Df de doar 0,0009), ceea ce poate reduce eficient pierderea și distorsiunea semnalului în timpul procesului de transmisie. Politetrafluoroetilena (PTFE) și materialele sale umplute sunt, de asemenea, adesea utilizate în PCB-uri de înaltă frecvență, deoarece au proprietăți electrice bune la înaltă frecvență și stabilitate chimică.

În procesul de proiectare și fabricație a PCB-urilor de înaltă frecvență, pe lângă selecția materialelor, aspecte precum configurația circuitului, adaptarea impedanței și ecranarea electromagnetică sunt, de asemenea, cruciale. O configurație rezonabilă a circuitului poate reduce interferențele dintre semnale, o adaptare precisă a impedanței poate asigura o transmisie eficientă a semnalului, iar o ecranare electromagnetică eficientă poate preveni interferența semnalelor de înaltă frecvență cu circuitele înconjurătoare.

PCB-uri pe bază de metal

PCB-urile pe bază de metal, cu performanțele lor excelente de disipare a căldurii, au devenit o alegere ideală pentru dispozitivele electronice de mare putere. Printre materialele comune pentru substraturi metalice se numără cele pe bază de aluminiu și cele pe bază de cupru. Substratul pe bază de aluminiu are performanțe bune de disipare a căldurii și un cost relativ scăzut și este utilizat pe scară largă în domenii precum iluminatul LED și modulele de putere. Substratul pe bază de cupru are o conductivitate termică mai mare (de aproximativ 1,6 ori mai mare decât cea a aluminiului) și este potrivit pentru situații cu cerințe extrem de mari de disipare a căldurii, cum ar fi circuitele de acționare a motoarelor de mare putere.

Principiul de disipare a căldurii la PCB-urile pe bază de metal este de a conduce rapid căldura generată de componentele electronice prin substratul metalic. Pentru a îmbunătăți eficiența disipării căldurii, se adaugă de obicei un strat izolator termoconductor, cum ar fi o placă de silicon termoconductor sau un adeziv izolator termoconductor, între substratul metalic și componentele electronice. În procesul de fabricație a PCB-urilor pe bază de metal, controlul grosimii stratului izolator și rezistența lipirii cu substratul metalic sunt factori cheie pentru asigurarea performanței acestora.

(trei) PCB-uri HDI (PCB-uri de interconectare de înaltă densitate)

PCB-urile HDI (High-Density Interconnect PCBs), cu caracteristicile lor de cablare de înaltă densitate și miniaturizare, îndeplinesc cerințele stricte ale dispozitivelor electronice moderne în ceea ce privește spațiul și performanța. Tehnologiile cheie ale PCB-urilor HDI constau în fabricarea micro-viaurilor (Micro-Vias) și gravarea liniilor fine. Diametrul micro-viaurilor este de obicei mai mic de 0,1 mm și este fabricat folosind tehnologii avansate, cum ar fi găurirea cu laser sau gravarea cu plasmă.

Gravarea liniilor fine necesită echipamente de gravare de înaltă precizie și control al procesului pentru a obține o cablare fină cu o lățime/pas al liniei mai mic de 30 μm/30 μm. PCB-urile HDI adoptă de obicei tehnologia de acumulare, realizând o interconectare de înaltă densitate prin stivuirea straturilor izolatoare și a straturilor conductive strat cu strat. PCB-urile HDI sunt utilizate pe scară largă în dispozitive electronice miniaturizate, cum ar fi smartphone-uri, tablete și dispozitive portabile, și reprezintă una dintre tehnologiile cheie pentru obținerea de performanțe ridicate și miniaturizarea acestor dispozitive.

Substraturi IC (plăci purtătoare IC)

Substraturile IC (plăcile purtătoare IC) sunt utilizate în principal pentru ambalarea cipurilor, cum ar fi ambalarea BGA (Ball Grid Array), ambalarea QFN (Quad Flat No-Lead) și ambalarea FC (Flip Chip) etc. Substraturile IC trebuie să aibă caracteristici de interconectare de înaltă densitate și precizie ridicată pentru a realiza o conexiune fiabilă între cip și circuitul extern.
Substraturile IC adoptă de obicei un design al plăcii multistrat, existând cerințe stricte privind precizia liniei, dimensiunea via și precizia poziției în timpul procesului de fabricație. În același timp, substraturile IC trebuie să ia în considerare și gestionarea disipației căldurii și performanța electrică pentru a asigura stabilitatea și fiabilitatea cipului în timpul funcționării. Odată cu dezvoltarea continuă a tehnologiei cipurilor, cerințele privind performanța și precizia substraturilor IC sunt, de asemenea, în continuă creștere.

Caracteristicile tehnice ale PCB-urilor clasificate după structura viaelor conductive

(Un) Plăci cu găuri traversante

Placa cu orificiu traversant este unul dintre cele mai comune tipuri de PCB-uri. Canalele sale conductive pătrund de la stratul superior la stratul inferior al plăcii de circuit, iar conexiunea electrică dintre straturi se realizează prin procesul de galvanizare a canalului. Diametrul canalului și grosimea cuprului peretelui canalului plăcii cu orificiu traversant sunt parametri importanți care afectează performanța electrică și rezistența mecanică a acestuia.
Un diametru mai mare al viaelor este benefic pentru instalarea componentelor plug-in, dar va ocupa mai mult spațiu de cablare; grosimea insuficientă a cuprului pe peretele viaelor poate duce la conexiuni electrice nesigure. În timpul procesului de fabricație a plăcii cu orificiu traversant, precizia găuririi viaelor și calitatea galvanizării au un impact important asupra performanței plăcii de circuit. În plus, placa cu orificiu traversant poate adopta și un proces de umplere a viaelor, cum ar fi umplerea cu rășină, pentru a-i îmbunătăți fiabilitatea și rezistența la umiditate.

Plăci Micro-Via

Plăcile cu micro-via utilizează viae conductive cu diametre mici (de obicei mai mici de 0,15 mm), cum ar fi micro-viae oarbe și micro-viae îngropate. Formarea micro-viaelor utilizează de obicei tehnologia de găurire cu laser sau gravare cu plasmă, iar aceste tehnologii pot realiza fabricarea de micro-viae cu precizie ridicată pentru a îndeplini cerințele cablajului de înaltă densitate.
Micro-via-urile plăcilor cu micro-via au diametre mici și un număr mare, ceea ce permite realizarea mai multor conexiuni electrice într-un spațiu limitat și îmbunătățește nivelul de integrare și performanța plăcii de circuit. În timpul procesului de proiectare și fabricație a plăcilor cu micro-via, trebuie luate în considerare procesele de umplere și tratare a suprafeței micro-via-urilor pentru a asigura performanța electrică și fiabilitatea acestora.

(III) Plăci de legătură oarbe

Căile conductive ale plăcilor de căi oarbe se extind doar de la suprafața plăcii de circuit până la un anumit strat interior și nu penetrează întreaga placă de circuit. Existența căilor oarbe poate reduce numărul de căi de pe suprafața plăcii de circuit, poate crește densitatea cablajului și, de asemenea, poate reduce interferența semnalelor în timpul procesului de transmisie.
Procesele de formare a via-urilor oarbe includ găurirea cu laser, galvanizarea după găurirea mecanică etc. Diferite metode de procesare au impacturi diferite asupra calității și costului via-urilor oarbe. În proiectarea plăcilor de via-uri oarbe, poziția și numărul via-urilor oarbe trebuie planificate în mod rezonabil pentru a valorifica pe deplin avantajele acestora și a îmbunătăți performanța plăcii de circuit.

(四) Plăci de interconectare de înaltă densitate (HDI)

Plăcile de interconectare de înaltă densitate (HDI) sunt caracterizate prin interconectare de înaltă densitate, diametre mici ale viaelor și linii fine și reprezintă una dintre tehnologiile cheie pentru obținerea miniaturizării și a performanței ridicate a dispozitivelor electronice. Pe lângă utilizarea viaelor conductive minuscule, plăcile HDI realizează și o cablare fină cu o lățime/pas al liniei mai mică de 30 μm/30 μm prin tehnologia de gravare cu linii fine.
Plăcile HDI adoptă de obicei tehnologia build-up, realizând o interconectare de înaltă densitate prin stivuirea straturilor izolatoare și a straturilor conductive strat cu strat. În timpul procesului de fabricație a plăcilor HDI, cerințele privind materialele, echipamentele și procesele sunt foarte ridicate, iar calitatea fiecărei legături trebuie să fie strict controlată pentru a asigura performanța și fiabilitatea plăcii de circuit.

Concluzie

Fiind o fundație importantă a tehnologiei electronice, diversitatea tipurilor și complexitatea tehnologiilor plăcilor cu circuite imprimate oferă un suport solid pentru inovarea și dezvoltarea dispozitivelor electronice. De la selecția materialelor substratului la proiectarea straturilor conductive, de la aplicarea proceselor speciale la luarea în considerare a metodelor de tratare a suprafețelor, și apoi la cerințele tehnice ale diferitelor domenii de aplicare și caracteristicile structurii via-urilor conductive, fiecare verigă conține bogate conotații tehnice.

Odată cu progresul continuu al tehnologiei electronice, cum ar fi dezvoltarea rapidă a tehnologiilor emergente precum inteligența artificială, Internetul Lucrurilor și volumele mari de date, vor fi impuse cerințe mai mari pentru performanța și funcțiile PCB-urilor. În viitor, tehnologia PCB se va dezvolta în direcția unei densități mai mari, a unei performanțe superioare, a unui cost mai mic și a unei protecții sporite a mediului, promovând continuu miniaturizarea, inteligența și dezvoltarea de înaltă performanță a dispozitivelor electronice. Inginerii electronici și practicienii din industriile conexe trebuie să acorde o atenție deosebită tendințelor de dezvoltare ale tehnologiei PCB, să inoveze continuu și să optimizeze designurile pentru a satisface cerințele tot mai mari ale pieței și provocările tehnice.

Întrebări frecvente:

Î1. Care sunt materialele de substrat comune pentru PCB-uri rigide?

Materialele substrat comune pentru PCB-uri rigide includ fibre de sticlă (cum ar fi sticlă E, sticlă S etc.), poliimidă (PI), FR-4 (un laminat ignifug placat cu cupru, compus din rășină epoxidică și pânză din fibră de sticlă), CEM-1 (un laminat compozit placat cu cupru, care conține un covoraș de sticlă și o bază de hârtie) și CEM-3 (un laminat compozit placat cu cupru, cu miez din fibră de sticlă).

Î2. De ce sunt PCB-urile flexibile potrivite pentru dispozitivele purtabile?

PCB-urile flexibile sunt potrivite pentru dispozitivele purtabile deoarece materialele principale de substrat, cum ar fi poliimida (PI), tereftalatul de polietilenă (PET) etc., le conferă o flexibilitate bună, permițându-le să se îndoaie, să se plieze și să se onduleze într-un anumit interval, ceea ce le permite să se adapteze formelor complexe ale dispozitivelor purtabile care se conformează corpului uman. În același timp, acestea au și caracteristicile de a fi subțiri și ușoare și nu vor impune o povară prea mare purtătorului, îndeplinind cerințele dispozitivelor purtabile în ceea ce privește spațiul și confortul.

Î3. Care sunt funcțiile zonei rigide și, respectiv, zonei flexibile dintr-un PCB rigid-flex?

În zona rigidă a unui PCB rigid-flex, materialele substrat rigide, cum ar fi plăcile rigide FR-4 sau PI, sunt utilizate în principal pentru a oferi suport mecanic și stabilitate, asigurând rezistența structurală a plăcii de circuit în timpul instalării și utilizării. Zona flexibilă, pe de altă parte, utilizează materiale substrat flexibile, cum ar fi peliculele flexibile PI, pentru a realiza funcția de îndoire, astfel încât să se adapteze la schimbările de formă ale dispozitivului în diferite scenarii de utilizare și să îndeplinească cerințele de performanță mecanică și electrică complexă.

Î4. Care sunt principalele diferențe dintre PCB-urile cu o singură față și PCB-urile cu două fețe?

Un PCB cu o singură față are folie de cupru pe o singură parte și este utilizat pentru cablare unilaterală. Complexitatea circuitului său este relativ scăzută și este potrivit pentru dispozitive electronice simple. Procesul de producție este simplu, iar costul este scăzut, dar funcțiile și spațiul de cablare sunt limitate. Un PCB cu două fețe are folie de cupru pe ambele părți, iar conexiunea electrică dintre cele două părți se realizează prin fire de acces (de obicei fire de acces metalizate). Complexitatea circuitului este moderată și poate realiza mai multe funcții cu o gamă mai largă de aplicații, cum ar fi plăcile de bază ale computerelor, dispozitivele de comunicații etc.

Î5. Care sunt funcțiile via-urilor oarbe și via-urilor îngropate în PCB-urile multistrat?

Vialele oarbe din PCB-urile multistrat sunt găuri conductive care se extind de la suprafață până la un anumit strat interior și nu penetrează întreaga placă de circuit. Acestea pot fi utilizate pentru conexiuni electrice între straturi specifice, reducând interferențele semnalului și îmbunătățind integritatea semnalului. Vialele îngropate sunt conexiuni între straturile interioare și nu sunt expuse la suprafață. Acestea pot realiza conexiuni interstrat fără a ocupa spațiu la suprafață, ceea ce ajută la realizarea unei cablaje de înaltă densitate și la îmbunătățirea performanței și a nivelului de integrare al plăcii de circuit.

Î6. De ce trebuie să utilizeze materiale speciale PCB-urile de înaltă frecvență?

PCB-urile de înaltă frecvență sunt utilizate în principal pentru procesarea semnalelor de înaltă frecvență, cum ar fi benzile de frecvență cu microunde și benzile de frecvență cu unde milimetrice, iar semnalele sunt predispuse la pierderi în timpul procesului de transmisie. Se utilizează materiale speciale precum materialele Rogers, politetrafluoroetilena (PTFE) și materialele umplute cu ceramică, deoarece aceste materiale au caracteristici de constantă dielectrică scăzută (Dk) și tangentă cu pierderi reduse (Df), care pot reduce eficient pierderile de semnal, pot asigura integritatea semnalului și pot îndeplini cerințele transmisiei semnalului de înaltă frecvență.

Î7. Pentru ce dispozitive electronice de mare putere sunt potrivite PCB-urile pe bază de metal?

PCB-urile pe bază de metal sunt potrivite pentru o varietate de dispozitive electronice de mare putere. De exemplu, în modulele de putere, se generează o cantitate mare de căldură în timpul funcționării, iar PCB-urile pe bază de metal pot disipa eficient căldura pentru a asigura funcționarea normală a acestora. În cazul dispozitivelor de iluminat cu LED, acestea pot disipa rapid căldura generată de LED-uri, îmbunătățind eficiența iluminării și durata de viață a lămpilor. În cazul circuitelor de acționare a motorului, acestea pot ajuta la disiparea căldurii generate în timpul funcționării motorului, asigurând funcționarea stabilă a circuitului.

Î8. Care sunt principalele caracteristici tehnice ale PCB-urilor HDI?

Caracteristicile tehnice cheie ale PCB-urilor HDI includ utilizarea unor diametre mici ale via-urilor (Micro-Via, de obicei mai mici de 0,1 mm), care sunt formate prin tehnologii avansate, cum ar fi găurirea cu laser și gravarea cu plasmă; existența unor linii fine (Fine Line), care pot realiza o cablare fină cu o lățime/pas al liniei mai mică de 30 μm/30 μm; adoptarea tehnologiei de construire pentru a crește numărul de straturi și a obține o interconectare de înaltă densitate; și o bună compatibilitate cu procesul de asamblare prin tehnologia de montare la suprafață (SMT), care este potrivită pentru nevoile dispozitivelor electronice miniaturizate.

Î9. Care sunt tipurile de straturi de staniu de suprafață pentru PCB-urile pulverizate cu staniu?

Tipurile de straturi de staniu de suprafață pentru PCB-urile pulverizate cu staniu includ staniu pur (staniu pur), aliaj staniu-plumb (aliaj staniu-plumb) și pulverizare de staniu fără plumb, cum ar fi Sn-Cu (aliaj staniu-cupru), Sn-Ag-Cu (aliaj staniu-argint-cupru) etc. Pulverizarea de staniu fără plumb este un tip care a fost popularizat treptat pentru a îndeplini cerințele de protecție a mediului.

Î10. De ce sunt adesea folosite PCB-urile placate cu aur în dispozitivele electronice de înaltă calitate?

PCB-urile placate cu aur sunt adesea utilizate în dispozitivele electronice de înaltă performanță, deoarece aurul metalic care acoperă suprafața lor (împărțit în aur dur și aur moale) poate oferi o bună conductivitate electrică, reduce rezistența de contact și asigură fiabilitatea conexiunilor electrice. În același timp, aurul are performanțe antioxidante excelente, putând rezista eficient la coroziunea mediului și la coroziunea chimică, prelungind durata de viață a plăcii de circuit și îndeplinind cerințele stricte ale dispozitivelor electronice de înaltă performanță, cum ar fi industria aerospațială, echipamentele medicale și stațiile de bază de comunicații, în ceea ce privește fiabilitatea și stabilitatea.

Î11. La ce ar trebui să se acorde atenție la depozitarea PCB-urilor OSP?

PCB-urile OSP sunt tratate la suprafață cu o peliculă organică de conservare a lipirii. Durata lor de viață la depozitare este relativ scurtă și trebuie acordată atenție prevenirii umezelii. Acestea trebuie depozitate într-un mediu uscat și cu umiditate scăzută pentru a evita deteriorarea peliculei organice de conservare a lipirii din cauza umezelii, care poate afecta lipirea plăcii de circuit. În același timp, trebuie acordată atenție și curățării suprafeței pentru a preveni contaminarea suprafeței plăcii de circuit cu praf și impurități, ceea ce poate afecta performanța de sudură și utilizare ulterioară.

Î12. Ce cerințe de performanță au plăcile de circuite imprimate (PCB) pentru plăcile de bază?

Plăcile de bază, cum ar fi plăcile de bază, plăcile grafice și plăcile de server, au cerințe pentru procesarea datelor de mare viteză și capacitățile de transmisie ale PCB-urilor. Acestea trebuie să suporte protocoale de transmisie a semnalului de mare viteză, cum ar fi magistrala PCI-E, interfețele USB și interfețele SATA. Ar trebui să aibă performanțe electrice bune pentru a asigura integritatea și stabilitatea semnalului. Placa de bază trebuie să integreze o varietate de componente cheie, cum ar fi chipsetul, cipul BIOS și circuitul de alimentare etc., ceea ce necesită ca PCB-ul să aibă o configurație rezonabilă și un nivel ridicat de integrare. Plăcile de bază pentru servere trebuie, de asemenea, să suporte mai multe procesoare și memorie de mare capacitate, impunând cerințe mai mari privind capacitatea de încărcare și fiabilitatea PCB-ului.

Î13. De ce trebuie plăcile de bază auto să aibă o fiabilitate ridicată?Plăcile auto sunt utilizate în sistemele electronice auto. În timpul procesului de conducere, vehiculele se vor confrunta cu diverse condiții de mediu complexe, cum ar fi vibrații, impact și schimbări de temperaturi ridicate și scăzute (de obicei, este necesar să funcționeze normal în intervalul de temperatură de la -40°C la 125°C). Dacă placa auto nu are o fiabilitate suficientă, acest lucru poate duce la defecțiuni ale sistemului electronic auto, afectând funcționarea normală a vehiculului și siguranța la volan. Prin urmare, plăcile auto trebuie să aibă o fiabilitate ridicată pentru a asigura o funcționare stabilă în medii dure.

Î14. Ce rol joacă un substrat de circuit integrat (placă purtătoare de circuit integrat) în ambalarea cipului?

Un substrat IC (placă purtătoare IC) joacă în principal rolul de a conecta cipul la circuitul extern în cadrul ambalajului cipului. De exemplu, metodele de ambalare precum BGA (Ball Grid Array), QFN (Quad Flat No-Lead) și FC (Flip Chip) trebuie să realizeze conexiuni fiabile prin intermediul substratului IC. Acesta trebuie să aibă caracteristici de interconectare de înaltă densitate și precizie ridicată pentru a îndeplini cerințele unui număr mare de transmisii de semnal între cip și circuitul extern. În același timp, trebuie luate în considerare și gestionarea disipării căldurii și performanța electrică pentru a se asigura că cipul poate fi disipat eficient și că semnalul poate fi transmis stabil, asigurând funcționarea normală a acestuia.

Î15. Cum se formează micro-via-urile plăcilor cu micro-via?

Micro-via-urile plăcilor cu micro-via sunt de obicei formate prin găurire cu laser sau prin gravare cu plasmă. Găurirea cu laser utilizează un fascicul laser de înaltă energie pentru a iradia placa de circuit, provocând vaporizarea instantanee a materialului pentru a forma micro-via-uri. Gravarea cu plasmă, pe de altă parte, utilizează o plasmă pentru a reacționa chimic cu materialul de suprafață al plăcii de circuit pentru a îndepărta părțile inutile, formând astfel diametre mici ale via-urilor, cum ar fi micro-via-urile oarbe și micro-via-urile îngropate etc., pentru a obține o cablare de înaltă densitate.