Πόσα γνωρίζετε για την ταξινόμηση των PCB;

Τα PCB (Printed Circuit Boards) ποικίλλουν ως προς τα υλικά, τον αριθμό των στρωμάτων και τις διαδικασίες κατασκευής για να ταιριάζουν σε διαφορετικά ηλεκτρονικά προϊόντα και στις ιδιαίτερες ανάγκες τους, με αποτέλεσμα πολλές ταξινομήσεις.

 

Παρακάτω παρατίθενται μερικές κοινές μέθοδοι διαφοροποίησης για να εισαγάγουμε εν συντομία την ταξινόμηση των PCB και τις διαδικασίες κατασκευής τους. Ας τα αναλύσουμε από τρεις πλευρές:

 

Ι. Υλικά

 

1. Οργανικά υλικά:

 

① Φαινολική ρητίνη: Η φαινολική ρητίνη, επίσης γνωστή ως βακελίτης ή σκόνη βακελίτη, είναι αρχικά μια άχρωμη ή κιτρινωπή-καφέ διαφανής ουσία. Στην αγορά, συχνά χρωματίζεται με χρωστικές για να φαίνεται κόκκινο, κίτρινο, μαύρο, πράσινο, καφέ, μπλε κ.λπ., και υπάρχει σε κοκκώδη μορφή ή σε μορφή σκόνης.

Η φαινολική ρητίνη είναι ανθεκτική σε αδύναμα οξέα και αδύναμα αλκάλια, αλλά αποσυντίθεται σε ισχυρά οξέα και διαβρώνεται σε ισχυρά αλκάλια. Είναι αδιάλυτο στο νερό αλλά διαλυτό σε οργανικούς διαλύτες όπως η ακετόνη και η αλκοόλη. Λαμβάνεται με πολυμερισμό συμπύκνωσης φαινολικής ρητίνης ή των παραγώγων της.

② Γυάλινες ίνες: Οι ίνες γυαλιού είναι ένα ανόργανο μη μεταλλικό υλικό υψηλής-απόδοσης με πολλές ποικιλίες. Τα πλεονεκτήματά του περιλαμβάνουν καλή μόνωση, ισχυρή αντοχή στη θερμότητα, καλή αντοχή στη διάβρωση και υψηλή μηχανική αντοχή. Ωστόσο, τα μειονεκτήματά του περιλαμβάνουν την ευθραυστότητα και την κακή αντοχή στη φθορά.

Είναι φτιαγμένο από επτά ορυκτά-πυροφυλλίτη, χαλαζιακή άμμο, ασβεστόλιθο, δολομίτη, βοριοπυριτικό και βορομαγνησία-με διαδικασίες τήξης, τραβήγματος, περιέλιξης και ύφανσης σε υψηλή{2} θερμοκρασία. Η διάμετρος των μεμονωμένων νημάτων του κυμαίνεται από λίγα μικρόμετρα έως πάνω από είκοσι μικρόμετρα, που ισοδυναμεί με το 1/20 έως το 1/5 της διαμέτρου μιας ανθρώπινης τρίχας. Κάθε δέσμη ινών αποτελείται από εκατοντάδες ή και χιλιάδες μεμονωμένα νήματα.

Οι ίνες γυαλιού χρησιμοποιούνται συνήθως ως ενισχυτικό υλικό σε σύνθετα υλικά, ηλεκτρικό μονωτικό υλικό, θερμομονωτικό υλικό και σε πλακέτες κυκλωμάτων, μεταξύ άλλων εφαρμογών σε διάφορους τομείς της εθνικής οικονομίας.

③ Πολυιμίδιο: Ρητίνη πολυϊμιδίου, συντομογραφία PI, εμφάνιση: διαφανές υγρό, κίτρινη σκόνη, καφέ κόκκοι, κεχριμπαρένιοι κόκκοι. Υγρό πολυιμιδικής ρητίνης, διάλυμα ρητίνης πολυιμιδίου, σκόνη ρητίνης πολυιμιδίου, κόκκοι ρητίνης πολυιμιδίου, σφαιρίδια ρητίνης πολυιμιδίου, κόκκοι ρητίνης πολυιμιδίου, διάλυμα ρητίνης θερμοπλαστικής πολυιμίδης, σκόνη θερμοπλαστικής ρητίνης πολυιμιδίου, διάλυμα ρητίνης θερμοσκληρυνόμενης ρητίνης, θερμοσκληρυνόμενη ρητίνη πολυιμίδης, θερμοσκληρυνόμενη ρητίνη πολυιμίδης p,rm ρητίνη. II. Οι μέθοδοι χύτευσης πολυϊμιδίου (PI) περιλαμβάνουν: ωρίμανση σε υψηλή-θερμοκρασία, χύτευση με συμπίεση, εμποτισμό, ψεκασμό, καλαντέρ, χύτευση με έγχυση, εξώθηση, χύτευση υπό μορφή χύτευσης, επίστρωση, χύτευση, πλαστικοποίηση, αφρό, χύτευση μεταφοράς και χύτευση με συμπίεση.

 

Επίσης, η εποξειδική ρητίνη μας και η ΒΤ κ.λπ., είναι όλα οργανικά υλικά.

 

2. Ανόργανα υλικά:

 

① Υπόστρωμα αλουμινίου: Το υπόστρωμα αλουμινίου είναι ένα πλαστικοποιημένο-χάλκινο με εξαιρετικές ιδιότητες απαγωγής θερμότητας. Ένας τυπικός πίνακας μονής-όψης αποτελείται από τρία στρώματα:

το στρώμα κυκλώματος (φύλλο χαλκού), το μονωτικό στρώμα και το μεταλλικό στρώμα βάσης. Βρίσκεται συνήθως σε προϊόντα φωτισμού LED. Έχει δύο πλευρές. η λευκή πλευρά είναι για τη συγκόλληση καλωδίων LED και η άλλη πλευρά είναι το φυσικό χρώμα αλουμινίου, συνήθως επικαλυμμένο με θερμικά αγώγιμη πάστα πριν από την επαφή με τα θερμοαγώγιμα μέρη. Διατίθενται επίσης κεραμικά υποστρώματα. (Βλέπε σχήμα).

② Χάλκινο υπόστρωμα: Τα χάλκινα υποστρώματα είναι ο πιο ακριβός τύπος μεταλλικού υποστρώματος. Η θερμική τους αγωγιμότητα είναι πολλές φορές καλύτερη από τα υποστρώματα αλουμινίου και σιδήρου, γεγονός που τα καθιστά κατάλληλα για κυκλώματα υψηλής-συχνότητας, περιοχές με μεγάλες διακυμάνσεις θερμοκρασίας, απαγωγή θερμότητας σε εξοπλισμό επικοινωνίας ακριβείας και τη βιομηχανία διακόσμησης κτιρίων. (Βλέπε σχήμα).

 

Τα κεραμικά υποστρώματα και άλλα είναι επίσης ανόργανα υλικά, που χρησιμοποιούνται κυρίως για τη λειτουργία απαγωγής θερμότητας.

 

II. Ακαμψία τελικού προϊόντος

 

1. Άκαμπτη σανίδα: Μια άκαμπτη σανίδα είναι ένα φύλλο υλικού κατασκευασμένο από PVC. Οι άκαμπτες σανίδες PVC χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιομηχανία, ειδικά στη βιομηχανία χημικής προστασίας από τη διάβρωση.

Το PVC είναι μια ρητίνη ανθεκτική σε οξέα, αλκάλια και άλατα. Λόγω των εξαιρετικών χημικών ιδιοτήτων του και της σχετικά χαμηλής τιμής του, χρησιμοποιείται ευρέως σε διάφορες βιομηχανίες όπως χημικά, δομικά υλικά, ελαφριά βιομηχανία και μηχανήματα.

2. Ευέλικτη πλακέτα κυκλώματος: Τα εύκαμπτα εξωθημένα φύλλα PVC κατασκευάζονται με εξώθηση ρητίνης PVC με πλαστικοποιητές, σταθεροποιητές κ.λπ.

Χρησιμοποιείται κυρίως για επένδυση εξοπλισμού ανθεκτικού σε οξύ- και-ανθεκτικό στη διάβρωση-αλκαλίων. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως γενικό ηλεκτρικό μονωτικό και στεγανοποιητικό υλικό φλάντζας. Η θερμοκρασία λειτουργίας του είναι -5 έως +40 βαθμοί . Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως υποκατάστατο για φύλλα καουτσούκ και είναι ένα ευρέως εφαρμόσιμο, νέο είδος φιλικού προς το περιβάλλον προϊόντος. (Βλέπε σχήμα)

3. Rigid-Flex Board: Η γέννηση και η ανάπτυξη του FPC και του PCB οδήγησε στη δημιουργία του νέου προϊόντος, του rigid-flex board. Επομένως, μια άκαμπτη-πλακέτα flex είναι μια πλακέτα κυκλώματος που συνδυάζει εύκαμπτες και άκαμπτες πλακέτες κυκλωμάτων μέσω διεργασιών όπως η πλαστικοποίηση, σύμφωνα με τις σχετικές απαιτήσεις διαδικασίας, σχηματίζοντας μια πλακέτα κυκλώματος με χαρακτηριστικά FPC και PCB. (Βλέπε σχήμα)

 

III. Δομή

 

1. Πίνακας μονής-όψης: Μια πλακέτα μονής-όψης βασίζεται στο πιο βασικό PCB, όπου τα εξαρτήματα συγκεντρώνονται στη μία πλευρά και οι αγωγοί συγκεντρώνονται στην άλλη. Επειδή τα ίχνη εμφανίζονται μόνο στη μία πλευρά, αυτός ο τύπος PCB ονομάζεται PCB μονής-όψης.

Τα PCB μονής-όψης έχουν πολλούς αυστηρούς περιορισμούς στο σχεδιασμό του κυκλώματος (επειδή υπάρχει μόνο μια πλευρά, τα ίχνη δεν μπορούν να διασταυρωθούν και πρέπει να ακολουθήσουν τις δικές τους διαδρομές), επομένως μόνο τα πρώτα κυκλώματα χρησιμοποιούσαν αυτόν τον τύπο πλακέτας. Δείτε το σχήμα:

2. PCB διπλής-όψης: Το PCB διπλής όψης-είναι μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος με επένδυση χαλκού και στις δύο πλευρές, συμπεριλαμβανομένου του επάνω και του κάτω στρώματος. Τα ίχνη μπορούν να συγκολληθούν και στις δύο πλευρές, με ένα μονωτικό στρώμα ενδιάμεσα. Είναι ένας συνήθως χρησιμοποιούμενος τύπος πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος.

Η δυνατότητα δρομολόγησης ιχνών και στις δύο πλευρές μειώνει σημαντικά τη δυσκολία της δρομολόγησης, εξ ου και η ευρεία υιοθέτησή της. Δείτε το σχήμα:

3. Πολυστρωματικό PCB: Η μέθοδος κατασκευής πολυστρωματικών PCB γενικά περιλαμβάνει πρώτα τη δημιουργία του σχεδίου εσωτερικής στρώσης και, στη συνέχεια, τη χρήση εκτύπωσης και χάραξης για τη δημιουργία ενός υποστρώματος μονής όψης ή διπλής όψης, το οποίο στη συνέχεια τοποθετείται στα καθορισμένα στρώματα. Στη συνέχεια θερμαίνεται, συμπιέζεται και συγκολλάται. Η επακόλουθη διάτρηση είναι η ίδια με τη μέθοδο διάτρησης-για PCB διπλής όψης-. Δείτε το σχήμα:

Τα παραπάνω είναι τρεις ταξινομήσεις PCB.