Hva er et kretskort og hvorfor det betyr noe
Hvordan velge riktig PCB: FR4 vs. Rigid-Flex
Deep Dive: FR4 PCB-parametre og applikasjoner
Deep Dive: Rigid Flex PCB-parametre og applikasjoner
Vanlige spørsmål om Printed Circuit Board (PCB)
Hvorfor velge oss (Fanyway) & kontakt oss
Printed Circuit Board (PCB)er ryggraden i praktisk talt alle elektroniske enheter – fra forbrukerutstyr til industrielle kontrollsystemer. Brettet gir mekanisk støtte og elektrisk sammenkobling mellom elektroniske komponenter. I dagens elektronikkdrevne verden er design, materiale og fabrikasjonskvalitet av et PCB avgjørende for ytelse, pålitelighet og kostnad.
De gir en kompakt, repeterbar og pålitelig måte å koble sammen komponenter på.
De sikrer signalintegritet, strømfordeling og termisk styring.
Med trender som miniatyrisering, 5G, AI og IoT, blir avanserte PCB-er (f.eks. HDI, rigid-flex) sentrale for innovasjon.
Det globale PCB-markedet anslås å nå USD ~117,53 milliarder innen 2032, noe som reflekterer sterk etterspørsel.
Når du velger et PCB, vil du vanligvis møte en avgjørelse mellomFR4 (stiv)ogRigid-Flex (en hybrid av rigid + fleksibel). Valget avhenger av produktets mekaniske, elektriske og designmessige begrensninger. Nedenfor er veiledende "hvordan / hvorfor / hva"-spørsmål for å hjelpe deg med å bestemme:
| Hensyn | Nøkkelspørsmål | Typisk veiledning |
|---|---|---|
| Mekanisk stress og bøying | Hvor mye flex eller bøying vil brettet oppleve i løpet av sin livssyklus? | Bruk Rigid-Flex hvis hyppig bøying eller folding er nødvendig; FR4 hvis brettet forblir flatt. |
| Plass- og vektbegrensninger | Hvorfor er vekt eller kompakthet kritisk? | Rigid-Flex kan redusere behovet for koblinger og kabling mellom bord, noe som sparer plass og vekt. |
| Kostnad og avkastning | Hva er budsjettet og forventet volum? | FR4 er enklere og kostnadseffektivt ved høye volumer; Rigid-Flex har høyere prosesskompleksitet og kostnad. |
| Signalintegritet og antall lag | Hvor mange lag / hvor tette er sporene dine? | Begge kan støtte høyt antall lag, men rigid-flex kan hjelpe med ruting i begrensede områder. |
| Termisk, vibrasjon, pålitelighet | Hvorfor prioritere holdbarhet og pålitelighet? | Rigid-Flex yter ofte bedre under støt og vibrasjoner, men må utformes nøye. |
La oss nå undersøke i detalj de to variantene.
FR4 er det mest brukte substratet for stive PCB. "FR" står forFlammehemmende, og "4" er en grad av materiale. Den består av vevd glassfiberduk med epoksyharpiksbindemiddel.
Nedenfor er en tabell over typiskeFR4 PCBparametere (disse tallene kan variere avhengig av leverandør og Tg-klasse):
| Parameter | Typisk verdi/område | Merknader / Viktighet |
|---|---|---|
| Dielektrisk konstant (Dk) | 3,8 – 4,8 (ved 1 MHz) | Påvirker impedanskontroll og signalforsinkelse. |
| Dissipasjonsfaktor (Df) | ~0,009 (ved 1 MHz) | Taptangens: signaltap i høy frekvens. |
| Elektrisk styrke | 800 – 1800 V/mil | Dielektrisk nedbrytningsstyrke. |
| Tg (glassovergangstemperatur) | 130 °C, 140 °C, 150 °C, 170 °C | Høyere Tg gir bedre termisk pålitelighet. |
| Platetykkelse | 0,4 mm – 3,2 mm (vanlig) | Avhenger av mekaniske / tilpasningsbegrensninger. |
| Kobber tykkelse | 1 oz (≈35 µm), 2 oz, 3 oz, 4 oz | Tyngre kobber for høyere strømbaner. |
| Min sporing / avstand | ~4 mil (0,1 mm) eller bedre | Avhengig av produksjonsevne. |
| Overflatefinish | ENIG, HASL, OSP, Immersion Ag, etc. | Påvirker loddeevne, pålitelighet. |
Forbrukerelektronikk (smarttelefoner, wearables, apparater)
Industrielle kontrolltavler, AD-tavler, strømforsyninger
Når brettet forblir flatt, uten nødvendig folding eller bøyning
Kan ikke bøye eller bøye seg uten å risikere sprekk eller delaminering (på grunn av stiv glass+epoksystruktur)
For kompakt elektronikk med flere segmenter som trenger fleksible sammenkoblinger, kan rigid-flex være å foretrekke
Rigid-Flex PCBkombinerer stive kretsseksjoner (typisk FR4) og fleksible kretsseksjoner (polyimid, polyester, etc.) i ett integrert kort. Den muliggjør bøying, folding og en 3D-struktur samtidig som den bevarer stiv støtte for komponentmontering.
Design må nøye håndtere fleksible soner (bøyeradius, lagstabling, kobberoverganger)
De stive og fleksible lagene er laminert gjennom kontrollerte lim- og adhesjonsbehandlinger.
Typiske fleksmaterialer: polyimidfilmer, dekkfilmer, klebelag
Foldevinkel per lag er begrenset (f.eks. polyimid ofte ~0,5–2° per lag).
Fra bransjereferanser:
| Punkt | Parameter / evne | Notater |
|---|---|---|
| Rigid + Flex Board Tykkelse | 0,25 mm opp til 6,0 mm (kombinert) | Avhenger av lagkombinasjoner og struktur |
| Lag | Opptil 32 lag i enkelte design | Flerlags rigid + flex kombinasjon |
| Min sporing / avstand | 0,075 mm / 0,075 mm (≈ 3 mil) | Høy tetthet flex region |
| Minste hullstørrelse / putestørrelse | 0,10 mm / 0,35 mm | For mikroviaer, gjennomgående hull etc. |
| Maks kobbertykkelse | 4 oz (stiv del) | For stive seksjoner sterke strømmer |
| Flex kobber (flex del) | 0,5 – 2 oz | Lettere kobber på flexområdet |
| Alternativer for overflatefinish | ENIG, immersion Ag, OSP, HASL, etc. | For både stive og fleksible seksjoner |
| Vedheft og laminering | Spesiell vedheftsforberedelse (plasma, brunt oksid) | For å sikre fleksibel stiv binding |
Utmerket i høye vibrasjoner, støt, begrensede rom (f.eks. romfart, medisinsk utstyr)
Reduserer/fjerner koblinger og kabling mellom kort
Forenkler monteringen ved å integrere stive og fleksible funksjoner i ett stykke
Tillater 3D-kretsfolding eller flerplansstruktur
Høyere produksjonskompleksitet, større avkastningsrisiko
Krever gjennomtenkt design, spesielt i fleksible soner (bøyeradius, stressavlastning)
Kostnaden per kort er høyere, men systemkostnadene kan reduseres på grunn av færre kontakter, kabler, monteringstrinn
Q1: Hvor tykt bør et PCB være for applikasjonen min?
A1: PCB-tykkelsen avhenger av mekaniske, termiske og plassbegrensninger. Typiske stive FR4-plater varierer fra 0,4 mm til 3,2 mm. I rigid-flex design er den kombinerte tykkelsen ofte mellom 0,25 mm til 6,0 mm. Jo tynnere brettet er, jo mer fleksibilitet, men den mekaniske stabiliteten avtar.
Q2: Hvorfor velge rigid-flex fremfor separate rigid og flex-plater?
A2: Rigid-flex reduserer koblinger, ledninger og monteringstrinn; forbedrer påliteligheten under vibrasjoner, og muliggjør kompakt 3D-folding. Den integrerer både stive monteringssoner og fleksible seksjoner i ett bord.
Spørsmål 3: Hvilke elektriske egenskaper til FR4 påvirker signalintegriteten mest?
A3: Den dielektriske konstanten (Dk) påvirker impedans og forplantningshastighet; dissipasjonsfaktoren (Df) påvirker signaltap, spesielt ved høy frekvens; kobbertykkelse og sporgeometri spiller også kritiske roller.
PåForresten, spesialiserer vi oss på å designe og produsere høyytelses kretskortløsninger skreddersydd for strenge bruksområder. Enten du trenger standard FR4 stive PCB-er eller komplekse Rigid-Flex-kort, bruker ingeniørteamet vårt tiår med ekspertise for å optimalisere layout, stabling, materialvalg og produksjonsstrategi.
Vi overholder strenge kvalitets- og pålitelighetsstandarder, i samsvar med IPC-retningslinjene, og støtter avanserte prosesser som HDI, mikrovia og kontrollert impedans. Vårt konkurransefortrinn ligger i å balansere kostnader, avkastning og avansert kapasitet for dine produktbehov.
Hvis du undersøker om du skal bruke FR4 eller rigid-flex i ditt neste design, eller trenger å prototype eller skalere produksjon, er Fanyway klar til å hjelpe.Kontakt ossi dag for å diskutere dine prosjektkrav og få et tilbud.
