Przy zakupie i produkcji płytki drukowanej (PCB) pojawia się wiele czynników, takich jak profil, waga i komponenty. Jednak wśród podstawowych czynników jest grubość PCB. dlaczego? Grubość wpływa na jego przewodność i odporność, istotne względy, które muszą odpowiadać wymaganiom PCB. Zazwyczaj grubość pcb ma znaczącą rolę w jego funkcjonalności.
Zazwyczaj klient lub projektant musi dostarczyć skąpe informacje o tym, gdzie i jak będzie używany. Pomaga określić określoną grubość, która jest odpowiednia dla jego zastosowania i obszar, który jest używany.
Z kolei przyjrzyjmy się różnym poziomom grubości i temu, jak można określić odpowiednie standardy dla twoich wymagań.
1、Standardowa grubość PCB
W XX wieku zdefiniowano standardy PCB, począwszy od ramy arkusza do momentu, gdy Albert Hanson opracował płaskie przewody izolowane w wielu warstwach. Płyty miały prostą konstrukcję z jednym panelem z wieloma warstwami umieszczonymi razem. Obecnie pcb są jednostronne (z jedną warstwą miedzianą), dwustronne (dwie warstwy miedziane z warstwą podłoża między nimi) lub wielowarstwowe (wiele warstw dwustronnej płytki drukowanej).
Typowa grubość PCB wynosi 0,063 cala lub 1,57 mm; jest to znormalizowany poziom zdefiniowany z przeszłości. To dlatego, że w przemyśle sklejki, 0.063 " była grubość arkuszy sklejki używane jako podłoża do urządzeń elektronicznych, które obejmowały PCB.
Zdjęcie 1: Grubość PCB
Kiedy wielowarstwowe PCB zaczęły się rozwijać, grubość złączy między płytami musiała się równać. W związku z tym poziom spójności stał się istotną zmienną i istniał wymóg dla standardowego pokładu miedzi używanego jako warstwy na krawędziach płyt. Z kolei 0.063" stał się standardową grubość PCB.
Niemniej jednak istnieje szeroki zakres grubości od 0,008 cala do 0,240 cala, między którymi można wybrać w zależności od zastosowania lub obszaru użytkowania. Dlatego ważne jest, aby poinformować o wymaganiach dotyczących odpowiedniego rozmiaru grubości PCB.
1.1 Grubość płytki PCB
Szerokość płyty zależy od warstwy izolacyjnej i zawartości jej materiału. Na początku rozwoju PCB warstwy, góra i dół zostały wykonane z Bakelite, a wynikowa grubość wynosiła 0,0065".
Z biegiem czasu zaczęło się stosowanie lepszych podłoży innych niż sklejka. Na przykład żywica fenolowa wzmocniona epoksydowo lub papierowa należy do podłoży stosowanych między warstwami folii miedzianej. W związku z tym, zastosowanie lżejszych materiałów oprócz braku stosowania złączy krawędziowych, grubość płyty jest czasami poniżej 0,0065".
1.2 Grubość miedzi PCB
Miedź jest dyktatorem funkcjonalności i obszaru zastosowania PCB, jej grubość odgrywa zasadniczą rolę w osiągnięciu standardowej grubości PCB. Jego pomiar jest zwykle uncji (uncji). Osiąga się to poprzez równomierne rozłożenie uncji miedzi na powierzchni stopy kwadratowej, co skutkuje 1,37 mils (1,37 tys.
Zazwyczaj, PCB są produkowane z 1 uncji miedzi. Ponadto, jest to przypuszczalna grubość przez producentów, gdy projektant nie daje im konkretnych pomiarów.
Jednakże, jeśli prąd, który ma przejść przez PCB będzie wymagać więcej niż uncji miedzi, producent może dodać wagę miedzi lub szerokość śladu. Jednak wzrost cen nie tylko ze względu na wzrost miedzi, ale także, że przetwarzanie grubszej miedzi są trudniejsze i wymagają więcej czasu.
1.3 Grubość śladowa PCB
Grubość śladu PCB jest grubością określoną przez projektanta i jest jednym z podstawowych parametrów w projektowaniu PCB. Jest to określone w designerskich plikach Garbera, aby zapobiec przegrzaniu lub uszkodzeniu płytki drukowanej. Gdy prąd płynie lub wzrasta, ślady miedzi zaczynają się ogrzewać, a ostatecznie temperatura PCB wzrasta. Gdy temperatura przekracza limit płytki drukowanej, zaczyna się uszkodzić. Dlatego ścieżka powinna być wystarczająco gruba, aby umożliwić wyższe przejście prądu bez wpływu na średnią temperaturę PŁYTKI DRUKOWANEJ.
Jak więc określa się grubość śladu PCB? Ilość prądu przechodzącego przez PŁYTKĘ drukowaną jest porównywana ze wzrostem temperatury. Szerokość, która może obsłużyć wzrost temperatury od średniej temperatury roboczej do maksymalnej temperatury roboczej, jest grubością śladową.
Zadanie obliczania szerokości śledzenia byłoby męczące. Projektanci używają zatem kalkulatora szerokości PCB, który zapewnia odpowiednią szerokość, przez którą prąd przechodzi bez powodowania uszkodzeń płytki drukowanej. Wynikowa grubość ma szerokie warstwy wewnętrzne ze względu na większe magazynowanie ciepła, ponieważ warstwy zewnętrzne przenoszą do nich ciepło poprzez konwekcję.
Zaleca się użycie wewnętrznej szerokości śledzenia dla wszystkich śladów.
2、Standardowa grubość PCB Fr-4
Znany również jako FR-4 lub FR4, Fr-4 oznacza środek zmniejszający palność, a cztery wskazują klasę użytych materiałów. Fr-4 to nazwa, a także ocena. Jest on używany jako nazwa podczas produkcji PCB i włókna szklanego wzmocnione arkuszami epoksydowymi. W ocenie fr-4 służy do klasyfikacji arkuszy laminowanych epoksydowych w celu wskazania ich jakości.
Jeśli często masz do czynienia z PCB, prawdopodobnie znasz materiał Fr-4. Jest to popularny materiał bazowy PCB, ponieważ jest głównym składnikiem używanym do produkcji sztywnych płytek drukowanych.
Materiał Fr-4 to struktura składająca się głównie z włókna szklanego utkanego do cienkiego i wyglądającego na tkaninie arkusza. Włókno szklane daje Fr-4 popularność jako solidna podstawa do produkcji sztywnych płytek drukowanych. Jest on zamknięty ognioodporną żywicą epoksydową i to właśnie stamtąd pochodzi sztywność.
Zdjęcie 2: Standardowa grubość PCB Fr-4
Fr-4 jest popularny między innymi ze względu na niski koszt materiałów i wszechstronność. Arkusze FR-4 mają ogromną wytrzymałość dielektryczną jako izolatory elektryczne. Poza tym są lekkie, wodoodporne i żaroodporne; krótko mówiąc, nadają się do różnych warunków środowiskowych.
Standardowa grubość płytki drukowanej Fr-4 jest mierzona w milimetrach lub calach.
Zwykle jest to od 3" do 10". Zastosowanie kalibracji zależy od tego, co preferuje projektant lub producent. Ze względu na powszechne stosowanie podłoża Fr-4, zakres jego późniejszej grubości płyty może przejść do pewnego skrajnego.
Więc przy tak szerokim zakresie fr-4 grubości, jakie czynniki projektant wziąć pod uwagę w produkcji PCB?
Zgodność składników: Mimo że Fr-4 może być używany do produkcji prawie każdej płytki drukowanej, jego grubość wpływa na kompatybilność komponentów płytki. Na przykład, duże części pcb przez-hole różniące się od większości komponentów, ponieważ mają otwory przelotowe, które wymagają małej grubości PCB.
przestrzeń: Przestrzeń jest niezbędnym czynnikiem podczas projektowania PCB, szczególnie podczas małych urządzeń, takich jak złącza USB i akcesoria Bluetooth. Z kolei, cieńsze deski są montażu, gdzie oszczędność miejsca jest niezbędna.
Wymagania projektowe:
Większość producentów preferuje grubsze płyty od płyt cieńszych. dlaczego? Dzięki podłożu Fr-4 węższe płyty są bardziej narażone na pęknięcie, gdy są zbyt duże. Ponadto brakuje im funkcji rowka. Z drugiej strony grubsze deski są spektakularnie elastyczne i mają funkcje rowka. Dlatego dobrze byłoby wziąć pod uwagę dodatkowy ciężar PŁYTKI DRUKOWANEJ.
elastyczność:
Dyskusyjne jest, czy elastyczność wynika z cieńszych lub grubszych płyt, ale właściwą odpowiedzią jest to, gdzie pcb jest używany i jego zastosowanie. Weźmy przykład stosowania Elektronicznej Jednostki Sterującej w dziedzinie medycyny; cieńsze deski zapewniają mniejsze naprężenie. W tej sytuacji węższe płyty skutkują bardzo elastycznymi PCB.
Jednak, gdy płytka drukowana jest produkowana, przy użyciu cieńszych płyt może być kłopotliwe, zwłaszcza podczas. Ze względu na ich elastyczność, panele mogą zginać się podczas, powodując krzywiznę innych komponentów pod niepożądanym kątem. W procesie, członkowie i ich połączenia mogą również złamać, w wyniku uszkodzenia płyty.
Dopasowanie impedancji:
Grubość płyty jest niezbędna w przypadku płyt wielowarstwowych, ponieważ dopasowanie impedancji ma kluczowe znaczenie. Oznacza to, że warstwy tworzą dialektę, co ułatwia kontrolę impedancji.
Zdjęcie 3: 4 Grubość warstwy
Producent jest zwykle świadomy, że przy sygnałach o wysokiej częstotliwości, komponenty takie jak w mikrofalowej impedancji pasujące są niezbędne, a pojemność powinna być brana pod uwagę na każdej warstwie. Bez dopasowywania impedancji odpowiednia funkcjonalność płyty wynosi prawie zero.
Połączenia: Innym istotnym czynnikiem wpływającym na pożądaną szerokość projektu płytki drukowanej przez klienta jest złącze krawędziowe. Podczas produkcji płytki drukowanej, producent powinien być ostrożny z Fr-4 grubości. Jeśli część krycia złącza nie jest zgodna, wyniki uszkodzą płytkę drukowaną.
Aby uniknąć takich wypadków, materiały użyte do wykonania płytki drukowanej są ustalane po zakończeniu projektowania obwodu.
Działa jako szablon lub plan płytki drukowanej, która dokładnie pasuje do części współpracującej złącza lub komponentu.
ciężar: Oczywiście, grubość płyty będzie miała wpływ na wartość PŁYTKI DRUKOWANEJ. Producent może nie być zainteresowany znaczeniem PCB, ale ma to ogromne znaczenie dla klienta. Lżejsza deska oznacza oszczędność kosztów zakupów, ponieważ produkt końcowy jest lżejszy.
Podsumowując, nawet przy tak szerokim zakresie grubości, cieńsza warstwa jest bardziej odpowiednia dla urządzenia. Niemniej jednak projektant nigdy nie jest pewien, czy mała płyta pasowałaby do twoich części współpracujących złączy i otworów przelotowych urządzeń. Dlatego mądrym wyborem jest zwykle, aby przejść do standardowej grubości PCB.
3、Standardowa grubość rdzenia PCB
Rdzeń PCB to warstwa zawierająca podłoże Fr-4 umieszczone w foliach miedzianych produkowanych w fabryce rdzenia. Przy tworzeniu standardowego rdzenia PCB niektóre elementy muszą być wprowadzone. Folie miedziane użyte do utworzenia warstwy rdzenia Fr-4 powinny być gładkie i dokładne.
Dwa to pre-preg, warstwa używana do laminowania rdzenia powinna być w ryzach. Warstwa ta wykonana jest z siatki z włókna nasyconej środkiem wiążącym żywicy produkowanego do wiązania wytrawionych serc. Zawiera również nieutwardzony Fr-4, którego grubość różni się od wysokości wytrawionych desek po obu stronach.
Zdjęcie 4: Popularne rdzenie
Producenci mają problem z wyborem standardowej grubości rdzenia PCB przy tworzeniu wielowarstwowych pcb. Problem polega na tym, że informacje na temat dokładnych wymagań materialnych są zwykle częściowo podane lub nie podane. W wyniku braku takich istotnych informacji wydajność powstałej płytki drukowanej jest obniżona.
Niemniej jednak producent może wywołać szczęśliwe sytuacje, podczas gdy wymagania dotyczące grubości nadal nie są spełnione, a płytka drukowana działa dobrze. Oznacza to, że podstawowe materiały PCB nie mają kluczowego dla wydajności, a przez cały czas klient nie zauważa.
Jednak dziś jakość produktu jest jego doskonałą wydajnością, a aby to osiągnąć, grubość rdzenia musi być jak najbardziej dokładna. W związku z tym projektanci muszą zapewnić producentowi kompleksowe i precyzyjne wymagania rdzenia PCB.
Zakres grubości rdzenia PCB
Waga pomiarów grubości rdzenia wahają się od pół uncji do 3 uncji, między którymi dokładny rozmiar jest wykonany w oparciu o pcb żądanej funkcjonalności. Należy zauważyć, że wynikowa waga obejmuje folie miedziane, które mają podobną wartość po obu stronach.
Co się stanie, jeśli producent ma różne obciążników miedzi po obu stronach? Zwykle prowadzi to do dodatkowych opłat za prąd, a tym samym do niskiej wydajności PCB.
Jeśli jednak możesz mieć grubość rdzenia o odpowiedniej masie miedzi, możesz użyć niektórych arkuszy pre-preg w pozycjach dielektrycznych, aby osiągnąć ostateczną konsystencję. Nie jest to koniecznie przewidziane podczas projektowania, zwłaszcza gdy nie ma potrzeby kontroli impedancji.
Jeśli jednak wymóg impedancji nie jest niezbędny, zawsze można poprawnie podać go w dokumentacji, którą dostarczysz producentowi. Następnie mogą wprowadzać modyfikacje pre-preg między rdzeniami.
4、Standardowa dwuwarstwowa grubość PCB
Wiele płyt warstwowych wzorów rozwinęły się w czasie i są obecnie popularnym typem płyty stosowanej w produkcji PCB. Są one popularnie składa się z materiału na bazie epoksydowej tkaniny szklanej, ale z miedzianym pokryciem. Dzięki rozwojowi technologii różne warstwy pozwalają na większe obciążenia i nadal mają grubość 63mm.
Ze względu na wymagania dotyczące okablowania złożonych obwodów dodano liczbę warstw PCB. Z kolei płyty drukowane, które również zostały wyprodukowane, mają wyższą liczbę warstw, a rezultatem jest zwiększenie grubości PŁYTKI DRUKOWANEJ z 63 mm do 93 mm.
Za pomocą materiałów Isola 370HR dostępne są rdzenie warstwy wewnętrznej, w tym rdzenie 5, 8, 9.5, 14, 18, 21, 28, 35, 39, 47, 59 i 93 mil. Istnieją jednak rdzenie Isola 370HR 8, 10, 14, 22 i 39 mils przewidziane dla materiałów wysokotemperaturowych.
Standardowa grubość PCB zależy również od warstw laminowania folii. Jeśli laminowanie folii jest dla czterowarstwowej płytki drukowanej, standardowa grubość wynosi 0,031". W przypadku laminowania folii 6-warstwowej najbardziej odpowiednim standardem byłoby 0,062".
Ostatecznie, dla 8-warstwowej i 10-warstwowej płyty, standardowa grubość PCB jest dostarczana jako 0.062, 0.093 i 0.125 cali. Można również wybrać 1/2, jeden, lub 2-uncji wewnętrznej warstwy folii miedzianej, w zależności od wymagań dla płyty. Możesz również użyć jednego z naszych dostarczonych kompilacji dielektrycznych lub kontrolowanego stosu.
4.1 standardowa dwuwarstwowa grubość PCB
Zdjęcie 5: Standardowa dwuwarstwowa grubość pcb
4.2 Czterowarstwowy standard grubości PCB
Zdjęcie 6: Czterowarstwowy standard grubości PCB
5、Tolerancja grubości PCB
Tolerancja grubości PCB jest definiowana jako naddatek substancji stosowanej w produkcji PCB. Może to być albo niższa lub większa niż standardowa ilość materiału.
Zdjęcie 7: Tolerancja grubości PCB
Producent używa wytycznych i reguł IPC jako linii strony, która zapewnia inną specyfikację stworzoną z parametrami tolerancji we w domu. Parametry te mają odpowiednie różnice dla producenta, aby utworzyć płytę i działać poprawnie w obszarze aplikacji.
6、Wniosek
Do tej pory jest krystalicznie jasne, jak ogromne znaczenie ma grubość PCB w funkcjonalności PCB. W związku z tym wymaga to od projektantów, aby chętnie dostarczali dokładne wyniki dla najlepiej działających PCB i właśnie w tym miejscu my, OurPCB, przychodzimy.
Rozumiemy, że uzyskanie PCB jest inwestycją i cenimy naszych klientów, kładąc ich zaufanie do nas, aby zapewnić nie mniej niż najlepsze. Z kolei nasze doświadczenie przez lata wykorzystujemy i wykorzystujemy najnowszą technologię w tworzeniu każdej płytki drukowanej, wydobywając w ten sposób odpowiednią standardową grubość zgodnie z wymaganiami naszego klienta.
Jeśli masz jakiekolwiek pytania dotyczące PCB, produkcji PCB lub procesu montażu PCB w swoim projekcie, skontaktuj się z nami, ponieważ jesteśmy dostępni przez całą dobę. Co najważniejsze, jeśli chcesz złożyć zamówienie, zawsze będziemy zadowoleni, aby dostarczyć krytyczne, wysokowydajne rozwiązania PCB i PCBA na wyciągnięcie ręki.