Yüksek Sıcaklığa Dayanıklı ve Deforme Olmayan Sert Devre Kartı

Asert baskılı devre kartı (PCB)gibi dayanıklı yalıtım malzemelerinden yapılmış düz, esnek olmayan bir levhadır.fiberglas takviyeli epoksi(genellikle FR-4), yüzeyine kazınmış iletken bakır yollar ile. Bu yollar veya izler, kart üzerine lehimlenen elektronik bileşenleri (örn. dirençler, IC'ler) elektriksel olarak birbirine bağlar. Sert PCB'ler, elektronik cihazlardaki bileşenlerin montajı ve kablolanması için omurga görevi görerek mekanik destek ve güvenilir sinyal iletimi sağlar. Esnek alternatiflerin aksine, stres altında sabit bir şekil korurlar, bu da onları ideal kılar.istikrarlı, yüksek performanslı uygulamalar. Örneğin, sıcaklık dalgalanmaları ve fiziksel şoklar gibi standart çevre koşullarını deforme olmadan karşılayacak şekilde tasarlandılar.

• Malzeme Bileşimi:Öncelikle alev geciktirici, iyi yalıtım ve termal stabilite (130–140°C'ye kadar çalışan) sunan FR-4 gibi laminatlardan yapılmıştır.
• Yapısal Sertlik:Adından da anlaşılacağı gibi sert ve esnek değildirler, bileşen montajı için mükemmel mekanik dayanıklılık sağlar ve montaj veya kullanım sırasında bükülmeyi önlerler.
• Elektrik Performansı:Bakır izleri, düşük sinyal kaybı ve empedans kontrolü nedeniyle yüksek hızlı ve yüksek frekanslı uygulamaları destekleyerek minimum parazitle verimli sinyal yönlendirmesine olanak tanır.
• Dayanıklılık ve Uzun Ömür:Neme, kimyasallara ve fiziksel aşınmaya karşı dayanıklı olup zorlu ortamlarda (örn. endüstriyel ortamlar) uzun kullanım ömrü sağlar.
• Tasarım Esnekliği:Tek katmanlı, çift katmanlı veya çok katmanlı konfigürasyonlarda (30'dan fazla katmana kadar) mevcut olup, seri üretim için maliyet etkinliğini korurken karmaşık devre tasarımlarına olanak tanır.
• Montaj Kolaylığı:Bileşenler, yüksek hacimli üretimi kolaylaştıran yüzeye montaj teknolojisi (SMT) gibi otomatik süreçler kullanılarak kolayca lehimlenebilir.

-Esnek PCB'lere Karşı:Flex PCB'ler, poliimid gibi bükülebilir malzemeler kullanarak kavisli alanlara (örneğin giyilebilir cihazlar) uyum sağlamalarına olanak tanır. Bununla birlikte, sert PCB'ler aşağıdaki alanlarda öne çıkmaktadır:

• Maliyet Verimliliği:FR-4'ün daha basit üretimi ve yaygın olarak bulunması nedeniyle daha düşük malzeme ve üretim maliyetleri.
• Mekanik Stabilite:Ağır bileşenler veya yüksek titreşimli ortamlar (örn. otomotiv sistemleri) için daha uygun olup hasar riskini azaltır.
• Termal Yönetim:Sert malzemeler yüksek sıcaklıklara bozulmadan dayanabildiğinden, sunucular gibi yoğun güç tüketen uygulamalar için hayati önem taşıyan üstün ısı dağıtımı.

-Sert-Flex PCB'lere Karşı:Sert esnek tasarımlar, karmaşık, yerden tasarruf sağlayan düzenler (örneğin, katlanabilir telefonlarda) için sert ve esnek bölümleri birleştirir. Sert PCB'ler aşağıdaki avantajlar sağlar:

• Basitlik ve Güvenilirlik:Daha kolay tasarım ve daha az arıza noktası (örneğin yorulmaya neden olacak esnek bağlantıların olmaması), seri üretimde daha yüksek verim sağlar.
• Statik Uygulamalar için Performans:Hareketin gerekli olmadığı cihazlarda, sert kartlar daha iyi sinyal bütünlüğü ve daha düşük elektromanyetik girişim (EMI) sunar; bu da bilgi işlem donanımı için idealdir.

-Genel Üstünlük:Sert PCB'ler genellikle daha ucuzdur, prototiplenmesi daha kolaydır ve günlük elektronikler için daha sağlamdır ve küresel PCB pazarının yaklaşık %80'ini kapsar. Katmanlara ayrılma veya esnek kaynaklı arızalar gibi sorunlara daha az eğilimlidirler, bu da onları tüketici ve endüstriyel cihazlar için daha güvenli bir seçim haline getirir.

Sert PCB'ler, çok yönlülükleri nedeniyle elektronik ekipmanlarda her yerde bulunur. Uygulamalar:

• Bilgisayar ve İletişim:Yüksek hızlı veri işleme için anakartlarda, RAM modüllerinde ve yönlendiricilerde (örneğin dizüstü bilgisayarlar ve sunucular) kullanılır.
• Tüketici Elektroniği:Akıllı telefonlarda (dahili kartlar), TV'lerde, oyun konsollarında ve buzdolapları gibi ev aletlerinde bulunur ve kullanıcı arayüzleri için güvenilir devreler sağlar.
• Otomotiv Sistemleri:Titreşimlere karşı dayanıklılığın kritik olduğu motor kontrol üniteleri (ECU'lar), bilgi-eğlence sistemleri ve güvenlik özelliklerinin (örn. hava yastıkları) ayrılmaz bir parçasıdır.
• Endüstriyel ve Tıbbi Ekipmanlar:Zorlu koşullarda kararlı çalışma için makine kontrolörlerinde, güç kaynaklarında ve teşhis cihazlarında (örn. MRI makineleri) kullanılır.
• Havacılık ve Savunma:Aşırı sıcaklıklara ve şoklara dayanma yetenekleri nedeniyle aviyonik, uydu ve radar sistemlerinde kullanılır.

• Tasarım ve Malzeme Hazırlama:Mühendisler CAD yazılımını kullanarak bir PCB düzeni oluşturur, ardından alt tabakayı (örn. FR-4 laminat) seçip keser. İletken tabakayı oluşturmak için bakır folyo levha üzerine lamine edilir.
• Desen Transferi ve Dağlama:Bir fotolitografi işlemi bakıra bir fotodirenç maskesi uygular ve ardından devre modelini tanımlamak için UV'ye maruz bırakılır. Kimyasal aşındırma, istenmeyen bakırı gidererek yalnızca istenen izleri bırakır.
• Delme ve Kaplama:Bileşen kabloları ve geçişler (katmanlar arası bağlantılar) için delikler açılır, ardından elektriksel sürekliliği sağlamak ve yapıyı güçlendirmek için bakırla elektrolizle kaplanır.
• Lehim Maskesi ve Serigrafi Uygulaması:İzleri yalıtmak ve kısa devreleri önlemek için koruyucu bir lehim maskesi (genellikle yeşil) uygulanırken serigrafi baskı, bileşen yerleştirme ve tanımlama için etiketler ekler.
• Test Etme ve Bitirme:Otomatik testler (örneğin, elektriksel süreklilik kontrolleri ve AOI — otomatik optik inceleme) işlevselliği doğrular. Bileşenler dalga lehimleme veya SMT yoluyla lehimlenmeden önce levhaların yüzey işlemleri (örneğin, korozyon direnci için HASL veya ENIG) yapılabilir.

Bu süreç, karmaşıklığa bağlı olarak genellikle günler ila haftalar sürer ve ölçeklenebilir üretim için minimum kusurlu yüksek kaliteli kartlar sağlayarak verimliliği vurgular.