บอร์ดวงจรแข็งทนอุณหภูมิสูงและไม่สามารถปรับรูปได้

Aบอร์ดวงจรพิมพ์แข็ง (PCB)เป็นแผ่นแผ่นที่ไม่ยืดหยุ่น ผลิตจากวัสดุประกอบความทนทาน เช่นอีโป๊กซี่เสริมด้วยใยแก้ว(โดยทั่วไป FR-4) โดยมีเส้นทางทองแดงที่นําไฟถูกหักบนผิวของมัน เส้นทางเหล่านี้หรือรอยเชื่อมต่อส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ (เช่น ความต้านทาน, ICs) ที่เชื่อมต่อกับบอร์ดด้วยไฟฟ้าพีซีบีที่แข็งแกร่งเป็นกระดูกสันหลังสําหรับการติดตั้งและสายไฟส่วนประกอบในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์, ให้การสนับสนุนทางกลและการส่งสัญญาณที่น่าเชื่อถือ ไม่เหมือนกับทางเลือกที่ยืดหยุ่น, พวกเขารักษารูปร่างคงที่ภายใต้ความเครียด, ทําให้พวกเขาเป็นที่เหมาะสมสําหรับการใช้งานในโรงงานการใช้งานที่มั่นคงและมีประสิทธิภาพสูงตัวอย่างเช่น พวกมันถูกออกแบบมาเพื่อรับมือกับสภาพแวดล้อมแบบปกติ เช่น อุณหภูมิและแรงกระแทกทางกายภาพ โดยไม่ต้องบิดเบือน

• สารประกอบ:โดยหลักแล้วถูกสร้างขึ้นจากแผ่นเรือน เช่น FR-4 ซึ่งมีความสามารถในการป้องกันไฟ, ความคุ้มกันที่ดี, และความมั่นคงทางความร้อน (ทํางานได้ถึง 130 ~ 140 ° C)
• ความแข็งแรงของโครงสร้าง:ตามที่ชื่อชี้แจง มันแข็งแรงและไม่ยืดหยุ่น ให้ความแข็งแรงทางกลที่ดีเยี่ยมสําหรับการติดตั้งส่วนประกอบ และป้องกันการบิดระหว่างการประกอบหรือการใช้งาน
• ประสิทธิภาพไฟฟ้า:เส้นรอยทองแดงทําให้การส่งสัญญาณได้อย่างมีประสิทธิภาพ ด้วยการขัดขวางอย่างน้อย โดยรองรับการใช้งานความเร็วสูงและความถี่สูง เนื่องจากการสูญเสียสัญญาณที่ต่ําและการควบคุมอุปสรรค
• ความทนทานและอายุยืน:ทนต่อความชื้น, สารเคมี, และการสกัดร่างกาย, รับประกันอายุการใช้งานยาวนานในสภาพแวดล้อมที่ต้องการ (เช่น, การตั้งอุตสาหกรรม)
• ความยืดหยุ่นในการออกแบบมีให้บริการในรูปแบบชั้นเดียว, ชั้นสอง, หรือหลายชั้น (สูงสุด 30 + ชั้น), ยอมให้ออกแบบวงจรที่ซับซ้อนในขณะที่ยังคงมีประสิทธิภาพด้านค่าใช้จ่ายสําหรับการผลิตจํานวนมาก
• การประกอบง่าย:องค์ประกอบสามารถผสมได้ง่าย โดยใช้กระบวนการอัตโนมัติ เช่น เทคโนโลยีการติดตั้งบนผิว (SMT) ทําให้การผลิตปริมาณสูงง่ายขึ้น

-เทียบกับ PCB ที่ยืดหยุ่นPCBs แบบยืดหยุ่นใช้วัสดุที่สามารถบิดได้ เช่น โพลีไมด์ ทําให้มันสามารถสอดคล้องกับพื้นที่โค้งได้ (เช่นในอุปกรณ์ที่ใส่ได้) อย่างไรก็ตาม PCBs แบบแข็งแรงดีเยี่ยมใน:

• ประสิทธิภาพในเรื่องค่าใช้จ่ายค่าใช้จ่ายด้านวัสดุและการผลิตที่ต่ํากว่า เนื่องจากการผลิตที่เรียบง่ายและการมีอยู่ทั่วไปของ FR-4
• ความมั่นคงทางกล:เหมาะสําหรับส่วนประกอบที่หนักหรือสภาพแวดล้อมที่มีการสั่นสะเทือนสูง (เช่น ระบบรถยนต์) โดยลดความเสี่ยงของการเสียหาย
• การจัดการความร้อน:การระบายความร้อนสูงสุด ที่สําคัญสําหรับการใช้งานที่ใช้พลังงานมาก เช่น เซอร์เวอร์ เนื่องจากวัสดุที่แข็งแกร่งสามารถรับอุณหภูมิสูงขึ้นได้ โดยไม่ทําให้เกิดความเสื่อม

-เทียบกับ PCB แบบแข็ง-ยืดหยุ่น:การออกแบบแบบแข็ง-ยืดหยุ่นรวมส่วนแข็งและยืดหยุ่นสําหรับการวางแผนที่ซับซ้อนและประหยัดพื้นที่ (เช่นในโทรศัพท์ที่พับได้) PCBs ที่แข็งมีข้อดีใน:

• ความง่ายและมีความน่าเชื่อถือการออกแบบที่ง่ายขึ้นและจุดความล้มเหลวน้อยลง (เช่น ไม่มีสับสนต่อความเหนื่อยล้า) ส่งผลผลิตที่สูงขึ้นในการผลิตจํานวนมาก
• ผลประกอบการสําหรับการใช้งานแบบสแตติก:ในอุปกรณ์ที่ไม่ต้องการการเคลื่อนไหว บอร์ดแข็งจะให้สัญญาณมีความสมบูรณ์แบบที่ดีขึ้น และการขัดแย้งทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่ต่ํากว่า (EMI) ที่เหมาะสมสําหรับเครื่องจักรคอมพิวเตอร์

-ความเหนือกว่าโดยรวม:PCB ที่แข็งแกร่งมักจะถูกกว่า การสร้างต้นแบบง่ายกว่า และแข็งแกร่งกว่าสําหรับอิเล็กทรอนิกส์ประจําวัน โดยครอบคลุมประมาณ 80% ของตลาด PCB ทั่วโลกพวกเขาไม่ค่อยมีความเสี่ยงต่อปัญหา เช่น การล้างแผ่นหรือความล้มเหลวที่เกิดจากความยืดหยุ่นทําให้พวกเขาเป็นทางเลือกที่ปลอดภัยสําหรับอุปกรณ์ผู้บริโภคและอุตสาหกรรม

PCB ที่แข็งแรงมีอยู่ทุกที่ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เนื่องจากความหลากหลายของพวกเขา

• คอมพิวเตอร์และสื่อสารใช้ใน motherboard, RAM module และ router (เช่น laptops และ server) สําหรับการประมวลผลข้อมูลความเร็วสูง
• อิเล็กทรอนิกส์ผู้ใช้:พบในสมาร์ทโฟน (บอร์ดภายใน) ทีวี คอนโซลเกม และอุปกรณ์บ้าน เช่น ตู้เย็น ให้บริการวงจรที่น่าเชื่อถือสําหรับอินเตอร์เฟซผู้ใช้
• ระบบรถยนต์:เป็นส่วนรวมของหน่วยควบคุมเครื่องยนต์ (ECU) ระบบข้อมูลบันเทิง และระบบความปลอดภัย (เช่นถุงอากาศ) ที่ความทนทานต่อการสั่นสะเทือนเป็นสิ่งสําคัญ
• อุปกรณ์อุตสาหกรรมและการแพทย์:ใช้ในเครื่องควบคุมเครื่องจักร แหล่งไฟฟ้า และอุปกรณ์วินิจฉัย (เช่น เครื่อง MRI) เพื่อการทํางานที่มั่นคงในสภาพที่ยากลําบาก
• สากลและอวกาศและการป้องกัน:ใช้ในเครื่องบิน, ดาวเทียม และระบบราดาร์ เนื่องจากความสามารถในการทนอุณหภูมิและแรงกระแทกที่รุนแรง

• การออกแบบและการเตรียมวัสดุ:วิศวกรสร้างแผนผัง PCB โดยใช้โปรแกรม CAD แล้วเลือกและตัดพื้นฐาน (เช่น FR-4 laminate) ผนังทองแดงถูกผสมผสานกับบอร์ดเพื่อสร้างชั้นนํา
• การถ่ายทอดรูปแบบและการถักกระบวนการ photolithography ใช้หน้ากาก photoresist กับทองแดง, ต่อมาด้วยการเผชิญหน้ากับ UV เพื่อกําหนดรูปแบบวงจร. การถักเคมีกําจัดทองแดงที่ไม่ต้องการ, เหลือเพียงรอยที่ต้องการ.
• การเจาะและการเคลือบ:ช่องถูกเจาะสําหรับสายไฟส่วนประกอบและช่องทาง (การเชื่อมต่อระหว่างชั้น) จากนั้นถูกเคลือบด้วยทองแดงเพื่อให้มั่นคงต่อเนื่องทางไฟฟ้าและเสริมสร้างโครงสร้าง
• การใช้หน้ากากผสมและผ้าไหม:หน้ากากผสมป้องกัน (มักเป็นสีเขียว) ใช้ในการแยกรอยและป้องกันชอร์ต ขณะที่การพิมพ์ผ้าไหมเพิ่มลายหมายสําหรับการวางส่วนประกอบและการระบุ
• การทดสอบและการเสร็จ:การทดสอบอัตโนมัติ (ตัวอย่างเช่น การตรวจสอบความต่อเนื่องทางไฟฟ้าและการตรวจสอบทางอัตโนมัติ AOI) ยืนยันฟังก์ชันHASL หรือ ENIG สําหรับความต้านทานต่อการกัดกรอง) ก่อนที่ส่วนประกอบจะผสมด้วยการผสมคลื่นหรือ SMT.

กระบวนการนี้โดยทั่วไปใช้เวลาหลายวันถึงหลายสัปดาห์ ขึ้นอยู่กับความซับซ้อน และเน้นประสิทธิภาพในการผลิตแผ่นที่มีคุณภาพสูงที่มีความบกพร่องอย่างน้อยสําหรับการผลิตที่สามารถปรับขนาดได้