صفحه مدار محکم مقاوم به دمای بالا و غیر قابل تغییر شکل

Aصفحه مدار چاپی سفت (PCB)یک تخته صاف و انعطاف ناپذیر است که از مواد عایق کننده با دوام مانند:اپوکسی تقویت شده با فیبرگلاس(معمولا FR-4) ، با مسیرهای مس رسانا بر روی سطح آن حک شده است. این مسیرها یا ردپای ها ، اجزای الکترونیکی (به عنوان مثال مقاومت ها ، IC ها) را به صورت الکتریکی به هم متصل می کنند.PCB های سفت به عنوان ستون فقرات برای نصب و سیم کشی اجزای دستگاه های الکترونیکی عمل می کنند، پشتیبانی مکانیکی و انتقال قابل اعتماد سیگنال را فراهم می کند. بر خلاف جایگزین های انعطاف پذیر، آنها شکل ثابت خود را تحت فشار حفظ می کنند، که آنها را برایبرنامه های کاربردی پایدار و با عملکرد بالابه عنوان مثال، آن ها برای تحمل شرایط محیطی استاندارد مانند نوسانات دمایی و شوک های فیزیکی بدون تغییر شکل طراحی شده اند.

• ترکیب مواد:عمدتاً از لایه هایی مانند FR-4 ساخته شده است که مقاومت در برابر شعله ، عایق بندی خوب و ثبات حرارتی (تا 130 ~ 140 ° C کار می کنند) را ارائه می دهند.
• سفتی ساختاری:همان طور که از نامش معلوم است، آنها سفت و انعطاف ناپذیر هستند و قدرت مکانیکی عالی را برای نصب قطعات و جلوگیری از انحراف در طول مونتاژ یا استفاده فراهم می کنند.
• عملکرد الکتریکی:ردیاب های مس امکان هدایت سیگنال کارآمد با حداقل تداخل را فراهم می کند و از برنامه های کاربردی با سرعت بالا و فرکانس بالا به دلیل کاهش سیگنال و کنترل مقاومت پشتیبانی می کند.
• دوام و طول عمر:مقاومت در برابر رطوبت، مواد شیمیایی و فرسایش فیزیکی، تضمین طول عمر در محیط های سخت (به عنوان مثال، محیط های صنعتی).
• انعطاف پذیری طراحی:در دسترس در پیکربندی های تک لایه، دو لایه یا چند لایه (تا 30+ لایه) ، اجازه می دهد تا طرح های مدار پیچیده در حالی که حفظ مقرون به صرفه برای تولید انبوه.
• آسان بودن مونتاژ:اجزای را می توان به راحتی با استفاده از فرآیندهای خودکار مانند تکنولوژی نصب سطح (SMT) ، توابع تولید حجم بالا.

-در مقابل PCB های انعطاف پذیر:PCB های انعطاف پذیر از مواد انعطاف پذیر مانند پلی آمید استفاده می کنند که به آنها امکان می دهد با فضاهای منحنی سازگار شوند (به عنوان مثال ، در دستگاه های پوشیدنی).

• بهره وری از هزینه:هزینه های مواد و تولید پایین تر به دلیل تولید ساده تر و در دسترس بودن گسترده FR-4.
• ثبات مکانیکی:مناسب تر برای قطعات سنگین یا محیط های ارتعاش بالا (به عنوان مثال، سیستم های خودرو) ، کاهش خطر آسیب.
• مدیریت حرارتی:از بین بردن گرما فوق العاده، برای کاربردهای پر انرژی مانند سرورها بسیار مهم است، زیرا مواد سفت درجه حرارت بالاتر را بدون تخریب تحمل می کنند.

-در مقابل PCB های سفت و انعطاف پذیر:طرح های سخت و انعطاف پذیر، بخش های سخت و انعطاف پذیر را برای طرح های پیچیده و صرفه جویی در فضا ترکیب می کنند.

• ساده بودن و قابل اعتماد بودن:طراحی ساده تر و نقاط شکست کمتر (به عنوان مثال ، هیچ مفصل انعطاف پذیر برای خستگی) ، منجر به تولیدات بالاتر در تولید انبوه می شود.
• عملکرد برای کاربردهای استاتیک:در دستگاه هایی که نیازی به حرکت ندارند، تخته های سخت یکپارچگی سیگنال بهتر و تداخل الکترومغناطیسی کمتر (EMI) را ارائه می دهند، که برای سخت افزار محاسباتی ایده آل است.

-برتری کلی:PCB های سفت به طور کلی ارزان تر، برای نمونه سازی آسان تر و برای الکترونیک روزمره قوی تر هستند و حدود 80٪ از بازار PCB جهانی را پوشش می دهند.آنها کمتر به مشکلات مانند از هم جدا شدن و یا شکست های ناشی از انعطاف پذیری مبتلا هستند، باعث می شود آنها یک انتخاب امن تر برای دستگاه های مصرفی و صنعتی باشند.

PCB های سفت به دلیل انعطاف پذیری خود در تجهیزات الکترونیکی همه جا هستند.

• کامپیوتر و ارتباطات:در مادربرد ها، ماژول های RAM و روترها (به عنوان مثال لپ تاپ ها و سرورها) برای پردازش داده های با سرعت بالا استفاده می شود.
• الکترونیک مصرفی:در گوشی های هوشمند (بورد های داخلی) ، تلویزیون ها، کنسول های بازی و لوازم خانگی مانند یخچال ها یافت می شود و مدار قابل اعتماد برای رابط کاربری را فراهم می کند.
• سیستم های خودرو:یکپارچه در واحدهای کنترل موتور (ECU) ، سیستم های اطلاعات و سرگرمی و ویژگی های ایمنی (به عنوان مثال، کوله هوا) ، که در آن دوام در برابر لرزش حیاتی است.
• تجهیزات صنعتی و پزشکی:در کنترل کننده های ماشین آلات، منابع برق و دستگاه های تشخیصی (به عنوان مثال دستگاه های MRI) برای عملکرد پایدار در شرایط سخت استفاده می شود.
• هوافضا و دفاع:در سیستم های هواپیمایی، ماهواره ای و رادار به دلیل توانایی آنها در مقاومت در برابر دمای شدید و شوک استفاده می شود.

• طراحی و آماده سازی مواد:مهندسان با استفاده از نرم افزار CAD یک طرح PCB ایجاد می کنند ، سپس بستر را انتخاب و برش می دهند (به عنوان مثال ، لایه FR-4).
• انتقال الگوها و حکاکی:یک فرآیند فوتولیتوگرافی یک ماسک فوتورست را بر روی مس اعمال می کند و پس از آن قرار گرفتن در معرض اشعه UV برای تعریف الگوی مدار است.
• حفاری و پوشش:سوراخ ها برای خطوط قطعات و ویاس ها (ترابط بین لایه ها) حفاری می شوند و سپس با مس الکتروپلاستی می شوند تا تداوم الکتریکی را تضمین کنند و ساختار را تقویت کنند.
• استفاده از ماسک سولدر و صفحه ابریشم:یک ماسک محافظ جوش (معمولا سبز) برای عایق بندی ردپای و جلوگیری از شورت استفاده می شود، در حالی که چاپ صفحه ابریشم برای قرار دادن و شناسایی قطعات برچسب اضافه می کند.
• تست و تکمیل:آزمایشات خودکار (به عنوان مثال، بررسی پیوستگی الکتریکی و بازرسی نوری خودکار AOI) عملکرد را تأیید می کند.HASL یا ENIG برای مقاومت در برابر خوردگی) قبل از آن که اجزای از طریق جوش موج یا SMT جوش داده شوند.

این فرآیند به طور معمول بسته به پیچیدگی، روزها تا هفته ها طول می کشد و بر بهره وری تاکید دارد تا صفحه های با کیفیت بالا را با حداقل نقص برای تولید مقیاس پذیر تولید کند.