Specyfikacja grubości płytki drukowanej jest kluczowym parametrem, którego nie można zignorować. Nie tylko bezpośrednio wpływa na wytrzymałość mechaniczną i parametry elektryczne płytek drukowanych, ale jest również ściśle powiązany z ogólnym projektowaniem konstrukcyjnym i procesem montażu urządzeń elektronicznych. Zrozumienie cech, czynników wpływających i wymagań specyfikacji grubości płytek drukowanych w różnych scenariuszach zastosowań ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia wydajności i niezawodności urządzeń elektronicznych.
1, Wspólne specyfikacje grubości płytek drukowanych
Obecnie istnieją różne specyfikacje grubości płytek drukowanych, aby sprostać potrzebom różnych scenariuszy zastosowań. Typowy zakres grubości wynosi zazwyczaj od 0,2 mm do 3,2 mm, przy czym częściej stosowane są takie specyfikacje, jak 0,4 mm, 0,6 mm, 0,8 mm, 1,0 mm, 1,2 mm, 1,6 mm, 2,0 mm i 2,4 mm. W dziedzinie produktów elektroniki użytkowej, takich jak smartfony, tablety itp., w celu uzyskania pocienienia urządzenia zwykle stosuje się cieńsze płytki drukowane, których typowa grubość wynosi 0,4–1,0 mm. Te cieńsze płytki drukowane mogą skutecznie zmniejszyć całkowitą grubość sprzętu, poprawić przenośność produktu i estetykę. W dziedzinach takich jak przemysłowy sprzęt sterujący i komunikacyjny, który wymaga dużej wytrzymałości mechanicznej i odprowadzania ciepła, grubość płytek drukowanych wynosi przeważnie od 1,2 mm do 2,4 mm, aby zapewnić stabilną pracę w złożonych środowiskach pracy.
2, Czynniki wpływające na dobór grubości płytki drukowanej
(1) Wymagania dotyczące wytrzymałości mechanicznej
płytka drukowana nie tylko przenosi elementy elektroniczne w urządzeniach elektronicznych, ale także musi wytrzymywać pewne siły zewnętrzne, takie jak siły wstawiania i wyciągania podczas montażu, wibracje i uderzenia podczas pracy urządzenia itp. W przypadku niektórych urządzeń, które wymagają instalacji dużych i ciężkich elementów elektronicznych lub działają w środowiskach wibracyjnych i uderzeniowych, takich jak elektronika samochodowa, sprzęt lotniczy itp., konieczne jest wybranie płytek drukowanych o większej grubości, aby zwiększyć ich wytrzymałość mechaniczną, zapobiec deformacji i pęknięciom płytek drukowanych pod wpływem sił zewnętrznych oraz wpłynąć na normalne działanie sprzęt. Na przykład w układach sterowania silnikami samochodowymi, ze względu na silne wibracje powstające podczas pracy silnika, zwykle wybiera się płytki drukowane o grubości 1,6 mm-2,0 mm, aby zapewnić stabilność konstrukcji nawet w trudnych warunkach mechanicznych.
(2) Wymagania dotyczące parametrów elektrycznych
Grubość płytki drukowanej ma również pewien wpływ na jej parametry elektryczne. W obwodach-wysokiej częstotliwości cieńsze płytki drukowane mogą zmniejszyć opóźnienia i straty w transmisji sygnału oraz poprawić integralność sygnału. Dzieje się tak, ponieważ cieńsze płyty mogą skrócić ścieżkę sygnału i zmniejszyć zakłócenia podczas transmisji. I odwrotnie, w niektórych obwodach wymagających wysokiej wydajności izolacji, takich jak obwody zasilania-wysokiego napięcia, grubsze płytki drukowane mogą zapewnić lepszą izolację, zapobiec zwarciom między liniami o różnych potencjałach i zapewnić bezpieczną pracę sprzętu. Na przykład w projektach płytek drukowanych inwerterów wysokiego-napięcia stosuje się płytki o grubości 2,0 mm-2,4 mm, aby spełnić wymagania izolacyjne w środowiskach wysokiego napięcia.
(3) Konstrukcja sprzętu i proces montażu
Grubość płytki drukowanej musi odpowiadać ogólnej konstrukcji urządzenia elektronicznego. Jeśli przestrzeń wewnętrzna urządzenia jest ograniczona, aby pomieścić więcej elementów elektronicznych i uzyskać zwarty układ, należy wybrać cieńsze płytki drukowane. Tymczasem proces montażu wpływa również na dobór grubości płytki drukowanej. Na przykład, w przypadku stosowania technologii montażu powierzchniowego do lutowania komponentów, cieńsze płytki drukowane łatwiej uzyskać równomierne ogrzewanie i poprawić jakość lutowania; W przypadku komponentów wymagających instalacji-wtyczkowej grubsze płytki obwodów drukowanych mogą zapewnić lepsze podparcie i zapobiec przechylaniu się lub poluzowaniu komponentów podczas procesu lutowania. Ponadto przy projektowaniu wielowarstwowych-płytek drukowanych należy kompleksowo uwzględnić dopasowanie grubości każdej warstwy, aby zapewnić połączenia elektryczne i stabilność mechaniczną między warstwami.
3, Wymagania dotyczące specyfikacji grubości płytek drukowanych w różnych scenariuszach zastosowań
(1) Produkty elektroniki użytkowej
Produkty elektroniki użytkowej dążą do lekkości i przenośności oraz mają niezwykle rygorystyczne wymagania dotyczące grubości płytek drukowanych. Biorąc za przykład smartfony, aby uzyskać cieńszą obudowę, grubość wewnętrznej płytki drukowanej wynosi zwykle od 0,6 mm-0,8 mm. Tymczasem wraz z rozwojem technologii 5G smartfony mają coraz wyższe wymagania w zakresie transmisji sygnału. Cieńsze płytki drukowane pomagają zmniejszyć utratę sygnału i poprawić jakość sygnału. Tablety, smartwatche i inne produkty są podobne, ponieważ wykorzystują cienkie płytki drukowane do integracji większej liczby funkcji na ograniczonej przestrzeni, spełniając wymagania użytkowników dotyczące lekkich i wydajnych produktów.
(2) Przemysłowy sprzęt kontrolny
Przemysłowy sprzęt sterujący zazwyczaj działa w trudnych warunkach, wymagając wyjątkowo wysokiej niezawodności i stabilności płytek drukowanych. Płytka drukowana w tego typu sprzęcie musi nie tylko wytrzymywać czynniki środowiskowe, takie jak wysoka temperatura, wilgotność i kurz, ale także musi radzić sobie z wibracjami i zakłóceniami elektromagnetycznymi podczas pracy sprzętu. Dlatego też płytki drukowane do przemysłowych urządzeń sterujących są zazwyczaj wybierane o grubości 1,2 mm-2,0 mm, aby zwiększyć wytrzymałość mechaniczną i zdolność przeciwzakłóceniową-. Na przykład w systemie sterowania obrabiarek CNC płytka drukowana musi dokładnie kontrolować ruch i dokładność przetwarzania obrabiarki. Grubsze płytki drukowane mogą zapewnić, że długotrwałe wibracje i uderzenia nie będą miały wpływu na stabilność i niezawodność obwodu.
(3) Sprzęt lotniczy
Sprzęt lotniczy ma najbardziej rygorystyczne wymagania dotyczące płytek drukowanych, wymagające niezawodnej pracy w ekstremalnych warunkach środowiskowych. W środowiskach-na dużych wysokościach płytki obwodów drukowanych poddawane są testom, takim jak niska temperatura, niskie ciśnienie i silne promieniowanie; Podczas startu i lotu samolot będzie również narażony na silne wibracje i uderzenia. Dlatego płytki drukowane do sprzętu lotniczego są zwykle wykonane z-wytrzymałych i wysoce niezawodnych materiałów, a specyfikacje grubości zazwyczaj mieszczą się w zakresie od 1,6 mm do 3,2 mm, aby zapewnić dobre działanie w różnych ekstremalnych warunkach. Jednocześnie, aby spełnić rygorystyczne ograniczenia wagowe sprzętu lotniczego, przy doborze grubości płytek drukowanych należy kompleksowo wziąć pod uwagę gęstość i wytrzymałość materiałów oraz starać się maksymalnie zmniejszyć wagę, zapewniając jednocześnie wydajność.