Plăci PCB cu orificii traversante cu două fețe

I. Prezentare generală a produsului

Placa PCB UGPCB cu două fețe cu orificiu traversant este o placă rigidă cu 2 straturi de înaltă performanță placa de circuit imprimat construit pe un substrat de sticlă epoxidice FR-4 folosind orificiu traversant placat (PTH) tehnologie. Consiliul masoara 86.9 × 73.58 mm cu o grosime de 1.0 mm, grosimea foliei de cupru de 1/1 Oz (35 μm atât pe stratul exterior cât și pe cel interior), și o lipire cu aer cald fără plumb (Sângera) finisarea suprafeței. Masca de lipit este verde, iar legenda serigrafiei este albă.

Un PCB cu orificiu traversant cu două fețe (placa de circuit imprimat fata-verso) prezintă circuite conductoare pe ambele părți ale substratului izolator, cu găuri de trecere placate care permit interconectarea electrică între cele două straturi. În comparație cu PCB-urile cu o singură față, PCB-urile cu două fețe oferă o densitate de rutare cu 60%–80% mai mare și acceptă proiecte de circuite mai complexe. UGPCB, susținut de sisteme de calitate certificate ISO și procese de fabricație conforme cu IPC, furnizează PCB-uri de înaltă calitate cu orificii dublu și la cheie PCB servicii pentru producătorii de electronice din întreaga lume.

Ii. Definiția produsului și specificațiile tehnice

Conform IPC-6012F Specificații de calificare și performanță pentru plăci imprimate rigide (publicat în septembrie 2023), PCB-ul cu orificiu traversant cu două fețe este clasificat ca o placă imprimată rigidă cu orificii traversante placate (Tip 2). Caracteristica sa de bază este conexiunea electrică între conductorii de pe ambele părți prin pereții găurilor placați cu cupru. UGPCB fabrică acest produs în deplină conformitate cu IPC-6012F și îndeplinește Clasa 2 cerințe de performanță (echipamente electronice de serviciu dedicate).

Specificații cheie:

Iii. Ghid de proiectare

3.1 Selectarea materialului substratului — Valoarea inginerească a FR-4

FR-4 este o desemnare de calitate ignifugă stabilită de Asociația Națională a Producătorilor de Electricitate (NU). Literele “FR” stand pentru ignifug, si numarul “4” denotă un sistem de rășini epoxidice armat cu țesătură de sticlă. Pentru IPC-4101 Specificații pentru materiale de bază pentru plăci imprimate rigide și multistrat, FR-4 Grad A1 reprezintă nivelul de performanță de bază cu rezistență mecanică optimă, proprietăți electrice, si fiabilitate pe termen lung.

Indicatori cheie de performanță ai FR-4 (Sursă: IPC-4101 și standardele industriale):

• Temperatura de tranziție a sticlei (TG): 130–140°C (standard FR-4)

• Constanta dielectrică (DK) @ 1 GHz: 4.2–4,5

• Factor de disipare (Df) @ 1 GHz: ≤ 0.020

• Evaluarea inflamabilității: Ul 94 V-0

• Absorbția apei (24 ore): ≤ 0.10%

FR-4 rămâne materialul de substrat predominant în industria PCB, deoarece oferă un echilibru remarcabil al rezistenței mecanice., izolatie electrica, stabilitate dimensională, și procesabilitate.

3.2 Standarde de proiectare a circuitelor conform IPC-2221

Pentru IPC-2221 Standard generic pentru designul plăcii imprimate, Proiectarea lățimii conductorului trebuie să țină cont de capacitatea de purtare a curentului, cresterea temperaturii, și grosimea cuprului. Formula pentru capacitatea de purtare a curentului IPC-2221 este:

I = k · ΔT^0,44 · A^0,725

Unde:

• I = Capacitate maximă de purtare a curentului (O)

• k = constantă empirică (0.048 pentru straturi externe, 0.024 pentru straturile interne)

• ΔT = Creșterea admisibilă a temperaturii (° C.)

• A = Aria secțiunii transversale a conductorului (mil²), unde A = W × T

Produsul UGPCB are o lățime de linie de 0.32 mm (aproximativ. 12.6 mil), spațiere între linii de 0.37 mm (aproximativ. 14.6 mil), iar grosimea de cupru de 1 Oz (35 μm). Pentru o urmă de strat exterior cu o creștere a temperaturii cu 10°C:

A = 0.32 mm × 0.035 mm = 0.0112 mm² ≈ 17.36 mil²

eu = 0.048 × 10^0,44 × 17,36^0,725 ≈ 0.048 × 2.75 × 7.82 ≈ 1.03 O

Această lățime a conductorului suportă aproximativ 1 A de curent, satisfacerea nevoilor de putere și transmisie de semnal ale majorității electronicelor de consum și ale echipamentelor de control industrial. IPC-2221 recomandă limitarea creșterii maxime a temperaturii la 10°C sau 20°C pentru a păstra durata de viață a PCB.

3.3 Diametrul găurii și proiectarea raportului de aspect

Raportul de aspect al unei găuri traversante este o măsură critică pentru evaluarea dificultății de găurire și metalizare a găurii. Formula este:

Raport de aspect = grosimea plăcii / Diametrul găurii

Pentru produsul UGPCB cu 1.0 mm grosimea plăcii și 0.236 mm diametrul minim al orificiului:

Raport de aspect = 1.0 / 0.236 ≈ 4.24:1

Acest raport de aspect este cu mult sub limita superioară recomandată de industrie a 10:1 and the conservative design threshold of 8:1. It indicates low difficulty in drilling and metallization, high yield rates, controlled costs, and assured through-hole reliability.

3.4 Land Pattern Design Reference

Per IPC-7351 Generic Requirements for Surface Mount Design and Land Pattern Standard, land pattern design must ensure adequate solder fillet formation and meet solderability, inspectability, and reworkability requirements. Pentru componente cu orificii traversante, land diameter is typically recommended at 1.8–2.2 times the hole diameter to ensure sufficient annular ring width.

Iv. Principiul de funcționare

The double-sided through-hole PCB operates on three core technologies:

1. Double-Sided Routing — Conductive circuit patterns are etched on both the top and bottom surfaces of the FR-4 insulating substrate, allowing component placement on both sides. Acest lucru crește semnificativ densitatea circuitului și flexibilitatea designului.

2. Placat prin gaură (PTH) Interconectare — După forare, Depunerea de cupru fără electroși și placarea electrolitică cu cupru formează un strat conductiv pe pereții găurii. Acest lucru creează rezistență scăzută, conexiuni electrice foarte fiabile între straturile de sus și de jos. Conform clasei IPC-6012F 2, grosimea medie minimă a cuprului placat pe pereții găurilor trebuie să fie ≥ 20 μm.

3. Asamblarea componentelor și lipirea — Componentele sunt montate prin orificiu (THT) sau montare la suprafață (Smt) tehnici și conectate electric prin reflow sau lipire prin val, producând un PCBA complet funcțional (Asamblu placă de circuit imprimat) modul.

V. Clasificarea produselor

Conform sistemului de clasificare IPC-6012F pentru plăci rigide imprimate, Produsul UGPCB este clasificat după cum urmează:

După domeniul aplicației, acest produs se încadrează în PCB cu două fețe de calitate industrială generală categorie, potrivit pentru electronice de larg consum, controale industriale, Echipament de comunicare, adaptoare de alimentare, și alte aplicații de fiabilitate medie.

VI. Compoziție materială

6.1 Substrat — FR-4 laminat cu cupru

FR-4 este un laminat epoxidic armat cu sticlă, compus din țesătură de sticlă de calitate electronică ca armătură și rășină epoxidică ca liant, consolidată la temperatură și presiune ridicată. Este UL 94 V-0 cota de inflamabilitate înseamnă că în testul de ardere verticală, materialul se autostinge în interior 10 secunde după fiecare dintre cele două aplicații cu flacără de 10 secunde, fără picături aprinse care să aprindă bumbacul.

6.2 Folie de cupru - 1/1 Oz

O uncie (1 Oz) de folie de cupru are o grosime de 35 μm (1.37 mil). UGPCB utilizeaza 1 OZ cupru pe ambele straturi exterioare (desemnat 1/1 Oz), asigurând o capacitate egală de purtare a curentului și conductivitate pe ambele părți.

6.3 Finisare de suprafață — HASL fără plumb

HASL fără plumb implică scufundarea PCB-ului în lipire topită fără plumb (tipic Sn-Cu, Sn-Cu-Ni, sau aliaje Sn-Ag-Cu), apoi folosind cuțite de aer cald de înaltă presiune pentru a nivela și îndepărta excesul de lipit. Aceasta produce o uniformă, înveliș de protecție lipibil pe suprafețele de cupru. Procesul respectă cerințele IPC-6012F și directivele de mediu RoHS.

6.4 Mască de lipit și Legendă

• Mască de lipit verde — Acoperă toate zonele circuitelor, cu excepția plăcuțelor, asigurand izolatie, protectie la oxidare, și prevenirea scurtcircuitelor.

• Legenda serigrafiei albe — Identifică indicatorii de referință ale componentelor, markeri de polaritate, numerele piesei plăcii, și niveluri de revizuire pentru a facilita asamblarea și depanarea.

VII. Performanța produsului

7.1 Performanță electrică

7.2 Performanță mecanică

7.3 Fiabilitate

Conform clasei IPC-6012F 2 cerințe, produsul trebuie să treacă următoarele verificări de fiabilitate:

• Test de efort termic (288° C., 10 secunde, fără delaminare sau vezicule)

• Test de aderență a cuprului placat prin orificiu traversant (grosimea medie minimă a găurii-perete de cupru ≥ 20 μm)

• Testul de lipit

• Test de continuitate electrică și rezistență de izolație

VIII. Structura produsului

PCB-ul cu orificiu traversant cu două fețe UGPCB are o construcție simetrică cu 2 straturi. De sus în jos:

1. Stratul de legendă superior (Serigrafie albă)

2. Stratul superior de mască de lipit (Cerneală verde)

3. Strat superior de folie de cupru (1 Oz, 35 μm)

4. FR-4 Substrat izolator (1.0 mm grosime)

5. Stratul inferior de folie de cupru (1 Oz, 35 μm)

6. Stratul inferior de mască de lipit (Cerneală verde)

7. Stratul de legendă de jos (Serigrafie albă)

8. Găuri traversante placate (PTH) — Se întinde pe toată grosimea plăcii cu pereți cu găuri placați cu cupru, permițând interconectarea interstraturilor

IX. Caracteristicile produsului

1. Densitate mare de rutare — Rutarea pe două fețe oferă o densitate cu 60%–80% mai mare decât plăcile cu o singură față, suportând proiecte de circuite mai complexe.

2. Interconexiune prin orificiu de mare încredere — Orificiu traversant placat (PTH) tehnologia asigură fiabilitatea electrică pe termen lung între straturi, cu grosimi de cupru din pereți orificii, conform clasei IPC-6012F 2 cerințe (≥ 20 medie μm).

3. Ignifugare excelentă — Substratul FR-4 îndeplinește UL 94 V-0 cota de inflamabilitate, asigurarea sigurantei in conditii anormale de functionare.

4. Fără plumb și ecologic — Finisajul suprafeței HASL fără plumb este în conformitate cu directivele de mediu RoHS.

5. Capacitate de circuit cu pas fin — Lățimea minimă a liniei de 0.32 mm și distanța minimă de 0.37 mm găzduiește mediu- la proiecte de circuite de înaltă densitate.

6. Stabilitate dimensională superioară - Absorbția scăzută de apă a FR-4 (≤ 0.10%) asigură modificarea dimensională minimă în medii umede, păstrând precizia asamblarii.

7. Proces de fabricație matur — Cu 1.0 mm grosimea plăcii și 0.236 mm diametrul minim al orificiului, raportul de aspect de numai 4.24:1 permite procese mature, randamente mari, și timpi de livrare scurti.

X. Fluxul procesului de fabricație

Procesul standard de fabricare a PCB-ului cu orificiu dublu al UGPCB:

1. Inspecția materialelor primite → Verificați grosimea laminatului placat cu cupru FR-4, calitate folie de cupru, și defecte vizuale.

2. Tăiere → Tăiați laminatul placat cu cupru de format mare la dimensiunea panoului de lucru (86.9 × 73.58 mm).

3. Foraj → Utilizați mașini de găurit CNC de înaltă precizie pentru a găuri toate găurile traversante conform fișierului de foraj Gerber (diametrul minim 0.236 mm).

4. Placat prin gaură (PTH) → Depuneți un strat subțire de semințe de cupru pe pereții găurilor prin depunere de cupru fără electroși.

5. Placare cu panouri → Cupru placat electrolitic pentru a forma peretele găurii și cuprul de suprafață pentru grosimea țintă (1 Oz).

6. Transfer de model → Film laminat uscat, expune, și se dezvoltă pentru a forma circuitul de rezistență al modelului.

7. Gravură → Îndepărtează cuprul neprotejat pentru a forma modelul final al circuitului.

8. Dezbracarea → Îndepărtați pelicula uscată de rezistență de pe urmele circuitului.

9. Aplicație de mască de lipit → Aplicați cerneală verde pentru mască de lipit, expune, și se dezvoltă pentru a expune tampoanele.

10. Finisaj de suprafață → HASL fără plumb.

11. Imprimare legenda → Serigrafie legendă serigrafie albă.

12. Dirijare / V-Cut → Dirijare CNC la conturul final al plăcii.

13. Testare electrică → Testarea sondei zburătoare sau a dispozitivului de fixare pentru a verifica integritatea deschisă/scurtă.

14. Controlul final al calității (FQC) → Inspecție vizuală, eșantionarea dimensională, și ambalaje pentru expediere.

XI. Scenarii de aplicație

UGPCB Plăci pentru circuite stampate FR-4 cu orificiu traversant dublu, cu performanța lor echilibrată și procesele mature, sunt utilizate pe scară largă în:

11.1 Electronica de consum

• Adaptoare de alimentare și încărcătoare

• Plăci de control a electrocasnicelor

• Dispozitive inteligente de acasă

11.2 Controale industriale

• Controlere logice programabile PLC

• Module industriale de putere

• Instrumentatie si contoare

11.3 Echipamente de comunicare

• Routere și comutatoare

• Module de comunicare

• Dispozitive de conversie a semnalului

11.4 Electronică auto

• Încărcătoare de bord

• Module de control al caroseriei (non-critice pentru siguranță)

• Sisteme de infotainment

11.5 Dispozitive medicale

• Plăci auxiliare pentru monitorul pacientului

• Echipament medical portabil (Clasă 2 aplicabil)

XII. Avantajele produsului și ghidul de selecție

12.1 De ce să alegeți PCB-uri UGPCB cu două fețe cu orificiu traversant?

• Controlul procesului conform IPC — De la selecția materialelor până la produsele finite, conformitate deplină cu IPC-6012F, IPC-4101, și alte standarde internaționale.

• Producție de înaltă precizie — Diametrul minim al găurii de 0.236 mm și lățimea minimă a liniei de 0.32 mm întâlnesc mediu- la cerințele de proiectare de înaltă densitate.

• Conformitatea mediului — Finisajul suprafeței HASL fără plumb este în conformitate cu RoHS 2.0 directive.

• Fiabilitate dovedita — Substratul FR-4 a fost validat pe piață de zeci de ani cu performanțe consistente.

• Livrare rapidă — Specificațiile standard sunt stocate cu materii prime ample, asigurând termene de livrare fiabile.

12.2 Referință de selecție

PCB-urile UGPCB cu orificiu dublu sunt alegerea ideală atunci când proiectul dvs. îndeplinește aceste criterii:

• Complexitate moderată a circuitului care 2 straturi pot găzdui

• Frecvența de operare mai jos 1 GHz (FR-4 funcționează excelent în această gamă)

• Mediu de funcționare pe termen lung care nu depășește 120°C

• Aplicații sensibile la costuri care necesită valoare ridicată

XIII. Solicitați o cotație

UGPCB se angajează să ofere clienților din întreaga lume servicii de producție de PCB de înaltă calitate și servicii PCBA la cheie.. Indiferent dacă aveți nevoie de PCB-uri cu orificiu dublu cu specificații standard sau cerințe personalizate (grosime specială a plăcii, greutate de cupru, finisarea suprafeței, controlul impedanței, etc.), Echipa de experți a UGPCB oferă suport deplin de la proiectarea inginerească până la producția în volum.

Obțineți o cotație astăzi:

• Trimiteți fișierele Gerber + specificații — primiți o ofertă în termen 24 ore

• Suport de la prototip până la producția de mare volum

• Design gratuit pentru producție (DFM) recenzie

Contactați UGPCB:
📧 Întrebări de vânzări: [sales@ugpcb.com]
🌐 Site web: [www.ugpcb.com]

XIV. Declarația surselor de date

Standardele și datele citate în acest document provin de la următoarele organizații autorizate:

1. IPC (Asociația Connecting Electronics Industries): IPC-6012F Specificații de calificare și performanță pentru plăci imprimate rigide (septembrie 2023); IPC-4101 Specificații pentru materiale de bază pentru plăci imprimate rigide și multistrat; IPC-2221 Standard generic pentru designul plăcii imprimate; IPC-7351 Generic Requirements for Surface Mount Design and Land Pattern Standard

2. Ul (Laboratoarele Underwriters): Ul 94 Standard pentru testele de inflamabilitate a materialelor plastice pentru piesele din dispozitive și aparate

3. NU (Asociația Națională a Producătorilor de Electricitate): Definirea calității materialelor FR-4

4. Date tehnice standard industriale: Constanta dielectrica FR-4, factor de disipare, și alți parametri de proprietate a materialului