Mis on trükkplaat ja miks see on oluline
Kuidas valida õiget PCB-d: FR4 vs. Rigid-Flex
Deep Dive: FR4 PCB parameetrid ja rakendused
Deep Dive: jäiga Flex PCB parameetrid ja rakendused
Levinud küsimused trükkplaadi (PCB) kohta
Miks valida meid (Fanyway) ja meiega ühendust võtta
Trükkplaat (PCB)on praktiliselt kõigi elektroonikaseadmete selgroog – alates tarbevidinatest kuni tööstuslike juhtimissüsteemideni. Plaat pakub mehaanilist tuge ja elektrilist ühendust elektrooniliste komponentide vahel. Tänapäeva elektroonikapõhises maailmas on PCB-de disain, materjal ja valmistamise kvaliteet jõudluse, töökindluse ja kulude seisukohalt kriitilise tähtsusega.
Need pakuvad kompaktset, korratavat ja usaldusväärset viisi komponentide omavaheliseks ühendamiseks.
Need tagavad signaali terviklikkuse, toitejaotuse ja soojusjuhtimise.
Tänu sellistele suundumustele nagu miniaturiseerimine, 5G, AI ja IoT on arenenud PCB-d (nt HDI, rigid-flex) muutumas innovatsiooni keskseks osaks.
Ülemaailmne PCB-turg ulatub 2032. aastaks prognooside kohaselt ~117,53 miljardi USA dollarini, peegeldades suurt nõudlust.
PCB valimisel peate tavaliselt otsustama nende vahelFR4 (jäik)jaRigid-Flex (jäiga ja painduva hübriid). Valik sõltub teie toote mehaanilistest, elektrilistest ja disainipiirangutest. Allpool on juhised küsimused, kuidas/miks/mida, mis aitavad teil otsustada.
| Kaalutlus | Võtmeküsimus | Tüüpiline juhend |
|---|---|---|
| Mehaaniline pinge ja painutamine | Kui palju painduvust või painutust plaat oma elutsükli jooksul kogeb? | Kasutage Rigid-Flexi, kui on vaja sagedast painutamist või voltimist; FR4, kui plaat jääb tasaseks. |
| Ruumi- ja kaalupiirangud | Miks on kaal või kompaktsus kriitiline? | Rigid-Flex võib vähendada vajadust pistikute ja plaatidevaheliste juhtmete järele, säästes ruumi ja kaalu. |
| Kulud ja tootlus | Milline on teie eelarve ja eeldatav maht? | FR4 on suurte helitugevuste korral lihtsam ja kulutõhusam; Rigid-Flex on protsessi keerukam ja kulukam. |
| Signaali terviklikkus ja kihtide arv | Mitu kihti / kui tihedad on teie jäljed? | Mõlemad võivad toetada suurt kihtide arvu, kuid jäik-flex võib aidata piiratud ruumides marsruutimisel. |
| Termiline, vibratsioon, töökindlus | Miks seada esikohale vastupidavus ja töökindlus? | Rigid-Flex toimib sageli paremini löökide ja vibratsiooni korral, kuid seda tuleb hoolikalt kujundada. |
Uurime nüüd üksikasjalikult kahte varianti.
FR4 on jäikade PCBde jaoks kõige sagedamini kasutatav substraat. "FR" tähistabLeegiaeglustavja “4” on materjali klass. See koosneb epoksüvaigust sideainega kootud klaaskiust riidest.
Allpool on tüüpiline tabelFR4 PCBparameetrid (need arvud võivad olenevalt tarnijast ja Tg-klassist erineda):
| Parameeter | Tüüpiline väärtus / vahemik | Märkused / tähtsus |
|---|---|---|
| Dielektriline konstant (Dk) | 3,8–4,8 (1 MHz juures) | Mõjutab impedantsi juhtimist ja signaali viivitust. |
| Hajumistegur (Df) | ~0,009 (1 MHz juures) | Loss tangens: signaali kadu kõrge sagedusega. |
| Elektriline tugevus | 800 – 1800 V/mil | Dielektriline läbilöögitugevus. |
| Tg (klaasi ülemineku temp) | 130 °C, 140 °C, 150 °C, 170 °C | Kõrgem Tg annab parema termilise töökindluse. |
| Tahvli paksus | 0,4–3,2 mm (tavaline) | Sõltub mehaanilistest / sobivuspiirangutest. |
| Vase paksus | 1 unts (≈35 µm), 2 untsi, 3 untsi, 4 untsi | Raskem vask suuremate vooluteede jaoks. |
| Min jälg / vahekaugus | ~4 mil (0,1 mm) või parem | Olenevalt tootmisvõimsusest. |
| Pinnaviimistlus | ENIG, HASL, OSP, Immersion Ag jne. | Mõjutab joodetavust, töökindlust. |
Tarbeelektroonika (nutitelefonid, kantavad seadmed, seadmed)
Tööstuslikud juhtplaadid, AD-plaadid, toiteallikad
Kui plaat jääb tasaseks, ilma nõutava voltimise või paindumiseta
Ei saa painutada ega painduda ilma pragude või kihistumise riskita (jäiga klaas+epoksüstruktuuri tõttu)
Painduvaid ühendusi vajava kompaktse, mitmesegmendilise elektroonika puhul võib eelistada rigid-flexi
Rigid-Flex PCBühendab jäigad skeemisektsioonid (tavaliselt FR4) ja painduvad skeemisektsioonid (polüimiid, polüester jne) ühel integreeritud plaadil. See võimaldab painutada, voltida ja 3D-struktuuri, säilitades samal ajal jäiga toe komponentide paigaldamiseks.
Disain peab hoolikalt juhtima paindetsoone (painderaadius, kihtide virnastamine, vasest üleminekud)
Jäigad ja painduvad kihid lamineeritakse kontrollitud liimimis- ja adhesiooniprotseduuride abil.
Tüüpilised painduvad materjalid: polüimiidkiled, kattekiled, liimikihid
Murdenurk kihi kohta on piiratud (nt polüimiid sageli ~0,5–2° kihi kohta).
Tööstusharu viidetest:
| Üksus | Parameeter/võimekus | Märkmed |
|---|---|---|
| Jäik + painduv plaadi paksus | 0,25 mm kuni 6,0 mm (kombineeritud) | Oleneb kihtide kombinatsioonidest ja struktuurist |
| Kihid | Mõnes disainis kuni 32 kihti | Mitmekihiline jäik + painduv kombinatsioon |
| Min jälg / vahekaugus | 0,075 mm / 0,075 mm (≈ 3 miili) | Suure tihedusega painduv piirkond |
| Minimaalne augu suurus / padja suurus | 0,10 mm / 0,35 mm | Mikroavade, läbivate aukude jms jaoks. |
| Max vase paksus | 4 untsi (jäik osa) | Jäiga sektsiooni tugevate voolude jaoks |
| Flex vask (painduv osa) | 0,5–2 untsi | Painduval alal heledam vask |
| Pinnaviimistluse valikud | ENIG, immersioon Ag, OSP, HASL jne. | Nii jäikade kui ka painduvate sektsioonide jaoks |
| Adhesioon ja lamineerimine | Spetsiaalne adhesioonipreparaat (plasma, pruun oksiid) | Paindliku jäiga liimimise tagamiseks |
Suurepärane kõrge vibratsiooni, põrutuse ja piiratud ruumides (nt lennundus, meditsiiniseadmed)
Vähendab/kõrvaldab pistikuid ja plaatidevahelisi juhtmeid
Lihtsustab kokkupanekut, integreerides jäigad ja paindlikud funktsioonid ühes tükis
Võimaldab 3D-ahela voltimist või mitmetasandilist struktuuri
Kõrgem tootmise keerukus, suurem saagikuse risk
Nõuab läbimõeldud disaini, eriti painduvates tsoonides (painderaadius, pinge leevendamine)
Plaadi hind on kõrgem, kuid süsteemi maksumus võib väheneda, kuna pistikuid, kaableid ja montaažietappe on vähem
K1: Kui paks peaks PCB minu rakenduse jaoks olema?
A1: PCB paksus sõltub mehaanilistest, termilistest ja ruumipiirangutest. Tüüpilised jäigad FR4 plaadid on vahemikus 0,4 mm kuni 3,2 mm. Jäiga painduva konstruktsiooni puhul on kombineeritud paksus sageli vahemikus 0,25 mm kuni 6,0 mm. Mida õhem on plaat, seda suurem on paindlikkus, kuid mehaaniline stabiilsus väheneb.
2. küsimus: miks valida jäik-flex plaadid eraldi jäikade ja painduvate plaatide asemel?
A2: Rigid-flex vähendab pistikute, juhtmestiku ja montaaži etappe; suurendab töökindlust vibratsiooni all ja võimaldab kompaktset 3D voltimist. See integreerib ühte plaati nii jäigad paigaldustsoonid kui ka painduvad sektsioonid.
Q3: Millised FR4 elektrilised omadused mõjutavad kõige enam signaali terviklikkust?
A3: dielektriline konstant (Dk) mõjutab impedantsi ja levimiskiirust; hajumistegur (Df) mõjutab signaali kadu, eriti kõrgel sagedusel; kriitilist rolli mängivad ka vase paksus ja jälje geomeetria.
KellNiikuinii, oleme spetsialiseerunud suure jõudlusega trükkplaatide lahenduste kavandamisele ja tootmisele, mis on kohandatud rangetele rakendustele. Ükskõik, kas vajate standardseid FR4 jäikaid trükkplaate või keerukaid Rigid-Flex plaate, meie inseneride meeskond kasutab aastakümnete pikkust kogemust paigutuse, virnastamise, materjalivaliku ja tootmisstrateegia optimeerimiseks.
Peame kinni rangetest kvaliteedi- ja töökindlusstandarditest, mis vastavad IPC juhistele ning toetame täiustatud protsesse, nagu HDI, mikroviga ja kontrollitud impedants. Meie konkurentsieelis seisneb kulude, saagikuse ja täiustatud võimekuse tasakaalustamises teie tootevajaduste järgi.
Kui uurite, kas kasutada järgmises disainis FR4 või rigid-flexi või vajate prototüüpi või tootmist mastaapselt, on Fanyway valmis aitama.Võtke meiega ühendusttäna, et arutada oma projekti nõudeid ja saada hinnapakkumine.
