Што е плоча со печатено коло и зошто е важно
Како да го изберете вистинскиот PCB: FR4 наспроти Rigid-Flex
Deep Dive: FR4 PCB параметри и апликации
Deep Dive: Rigid Flex PCB параметри и апликации
Вообичаени прашања за плочата за печатено коло (PCB)
Зошто да нè изберете (Fanyway) и да не контактирате
Плоча за печатени кола (PCB)е столбот на практично сите електронски уреди - од потрошувачки гаџети до индустриски контролни системи. Плочката обезбедува механичка поддршка и електрична интерконекција меѓу електронските компоненти. Во денешниот свет управуван од електроника, дизајнот, материјалот и квалитетот на изработка на ПХБ се клучни за перформансите, доверливоста и трошоците.
Тие обезбедуваат компактен, повторлив, сигурен начин за меѓусебно поврзување на компонентите.
Тие обезбедуваат интегритет на сигналот, дистрибуција на енергија и термичко управување.
Со трендовите како минијатуризација, 5G, AI и IoT, напредните ПХБ (на пр., HDI, ригид-флекс) стануваат централни за иновациите.
Глобалниот пазар на ПХБ се предвидува да достигне ~ 117,53 милијарди американски долари до 2032 година, како одраз на силната побарувачка.
При изборот на ПХБ, најчесто ќе се соочите со одлука помеѓуFR4 (цврсто)иRigid-Flex (хибрид на крут + флексибилен). Изборот зависи од механичките, електричните и дизајнерските ограничувања на вашиот производ. Подолу се наведуваат прашањата „како / зошто / што“ кои ќе ви помогнат да одлучите:
| Разгледување | Клучно прашање | Типично упатство |
|---|---|---|
| Механички стрес и свиткување | Колку виткање или виткање ќе доживее таблата во својот животен циклус? | Користете Rigid-Flex ако е потребно често свиткување или превиткување; FR4 ако плочата остане рамна. |
| Ограничувања на простор и тежина | Зошто тежината или компактноста е критична? | Rigid-Flex може да ја намали потребата за конектори и жици меѓу плочите, заштедувајќи простор и тежина. |
| Цена и принос | Кој е вашиот буџет и очекуваниот обем? | FR4 е поедноставен и исплатлив при големи волумени; Rigid-Flex има поголема сложеност и цена на процесот. |
| Интегритет на сигналот и број на слоеви | Колку слоеви / колку се густи вашите траги? | И двете можат да поддржат висок број на слоеви, но ригид-флекс може да помогне при рутирање во ограничени простори. |
| Термички, вибрации, доверливост | Зошто да се даде приоритет на издржливоста и сигурноста? | Rigid-Flex често работи подобро при шок и вибрации, но мора внимателно да се дизајнира. |
Ајде сега детално да ги разгледаме двете варијанти.
FR4 е најчесто користената подлога за крути ПХБ. „FR“ се залага заРетардант на пламен, а „4“ е степен на материјал. Се состои од ткаена ткаенина од фиберглас со врзивно средство од епоксидна смола.
Подолу е табела на типичниFR4 ПХБпараметри (овие бројки може да варираат во зависност од добавувачот и степенот Tg):
| Параметар | Типична вредност / опсег | Забелешки / Важност |
|---|---|---|
| Диелектрична константа (Dk) | 3,8 - 4,8 (на 1 MHz) | Влијае на контролата на импедансата и доцнењето на сигналот. |
| Фактор на дисипација (Df) | ~0,009 (на 1 MHz) | Тангента на загуба: губење на сигнал со висока фреквенција. |
| Електрична сила | 800 – 1800 V/мил | Јачина на распаѓање на диелектрик. |
| Tg (температура на транзиција на стакло) | 130 °C, 140 °C, 150 °C, 170 °C | Повисокиот Tg дава подобра топлинска сигурност. |
| Дебелина на таблата | 0,4 mm - 3,2 mm (вообичаено) | Зависи од механичките/соодветните ограничувања. |
| Дебелина на бакар | 1 oz (≈35 µm), 2 oz, 3 oz, 4 oz | Потежок бакар за патеки со поголема струја. |
| Мин трага / проред | ~ 4 мил (0,1 мм) или подобро | Зависи од производствената способност. |
| Површинска завршница | ENIG, HASL, OSP, Immersion Ag, итн. | Влијае на лемење, сигурност. |
Потрошувачка електроника (паметни телефони, уреди за носење, апарати)
Индустриски контролни табли, АД плочи, напојувања
Кога плочата останува рамна, без потребното превиткување или свиткување
Не може да се витка или витка без да ризикува пукнатини или раслојување (поради круто стакло+епоксидна структура)
За компактна, повеќесегментна електроника на која и требаат флексибилни меѓусебни врски, може да се претпочита ригид-флекс
Ригид-флекс ПХБкомбинира делови од цврсти кола (обично FR4) и флексибилни делови (полиимид, полиестер, итн.) во една интегрирана плоча. Овозможува свиткување, превиткување и 3D структура додека ја зачувува цврстата поддршка за монтирање на компоненти.
Дизајнот мора внимателно да управува со флексибилните зони (радиус на свиткување, редење на слоеви, бакарни транзиции)
Крутите и флексибилните слоеви се ламинираат преку контролирано поврзување и третмани со адхезија.
Типични флекс материјали: полиимидни филмови, прекривни филмови, лепливи слоеви
Аголот на превиткување по слој е ограничен (на пр., полиимидот често ~ 0,5-2 ° по слој).
Од референци во индустријата:
| Ставка | Параметар / Способност | Белешки |
|---|---|---|
| Цврста + Флекс Дебелина на плочата | 0,25 mm до 6,0 mm (комбинирани) | Зависи од комбинациите на слоеви и структурата |
| Слоеви | До 32 слоја во некои дизајни | Повеќеслојно цврсто + флексно комбинирање |
| Мин трага / проред | 0,075 mm / 0,075 mm (≈ 3 мил) | Флексен регион со висока густина |
| Минимална големина на дупка / големина на подлога | 0,10 mm / 0,35 mm | За микровии, пропустливи дупки итн. |
| Максимална дебелина на бакар | 4 oz (цврст дел) | За цврсти делови тешки струи |
| Флекс бакар (флекс дел) | 0,5 - 2 oz | Полесен бакар на флексната област |
| Опции за завршна обработка на површината | ENIG, потопување Ag, OSP, HASL итн. | И за крути и за флексибилни делови |
| Адхезија и ламиниране | Специјална подготовка за адхезија (плазма, кафеав оксид) | За да се обезбеди флексибилно лепење |
Одлично при високи вибрации, шок, ограничени простори (на пр. воздушна, медицински помагала)
Ги намалува/елиминира конекторите и жиците меѓу таблите
Го поедноставува склопувањето со интегрирање на крути и флексибилни функции во едно парче
Овозможува преклопување на 3D коло или структура со повеќе рамнини
Поголема сложеност на производството, поголем ризик за принос
Потребен е внимателен дизајн особено во флексибилни зони (радиус на свиткување, ослободување од стрес)
Цената по плоча е повисока, но цената на системот може да се намали поради помалку конектори, кабли, чекори на склопување
П1: Колку треба да биде дебел ПХБ за мојата апликација?
A1: Дебелината на ПХБ зависи од механичките, топлинските и просторните ограничувања. Типичните цврсти FR4 плочи се движат од 0,4 mm до 3,2 mm. Во дизајните со крути свиткувања, комбинираната дебелина е често помеѓу 0,25 mm до 6,0 mm. Колку е потенка плочата, толку е поголема флексибилноста, но механичката стабилност се намалува.
П2: Зошто да изберете ригид-флекс над одделни крути и флекс табли?
A2: Rigid-flex ги намалува конекторите, жиците и чекорите на склопување; ја подобрува доверливоста при вибрации и овозможува компактно 3D преклопување. Ги интегрира и цврстите зони за монтирање и флексибилните делови во една табла.
П3: Кои електрични својства на FR4 најмногу влијаат на интегритетот на сигналот?
А3: Диелектричната константа (Dk) влијае на импедансата и брзината на ширење; факторот на дисипација (Df) влијае на загубата на сигналот, особено при висока фреквенција; дебелината на бакар и геометријата на траги исто така играат критична улога.
НаВеројатно, ние сме специјализирани за дизајнирање и производство на решенија за печатени кола со високи перформанси, приспособени на ригорозни апликации. Без разлика дали ви требаат стандардни цврсти ПХБ FR4 или сложени Rigid-Flex плочи, нашиот инженерски тим применува децениска експертиза за да го оптимизира распоредот, оградувањето, изборот на материјали и производната стратегија.
Ние се придржуваме до строги стандарди за квалитет и доверливост, во согласност со упатствата IPC и поддржуваме напредни процеси како што се HDI, микровија и контролирана импеданса. Нашата конкурентна предност лежи во балансирањето на трошоците, приносот и напредната способност за потребите на вашите производи.
Ако истражувате дали да користите FR4 или rigid-flex во вашиот следен дизајн или треба да го прототипирате или да го зголемите производството, Fanyway е подготвен да ви помогне.Контактирајте неденес за да разговарате за вашите барања за проектот и да добиете понуда.
