Меню
Блог

Тонкие печатные платы: когда плата перестаёт быть конструкцией

Тонкая плата — не более дешёвая плата. Это другая задача обращения — от панели до печи оплавления.

Инженерная редакция Hitech Circuits

Шэньчжэнь, Китай · производство и монтаж плат

2 мин чтения

Опубликовано:

Последнее обновление:

Техническая проверка: Технологические данные сверены с опубликованным листом возможностей.

Изучение тонких печатных плат: простое руководство

Что дает тонкость

Три вещи, и только три:

  • Высота. Плата толщиной 0,4 мм вместо 1,6 мм освобождает 1,2 мм в изделии, где каждый миллиметр имеет значение.

  • Вес. Меньше ламината и меньше меди на плате, что важно в портативных и носимых устройствах.

  • Тепловой путь. Более тонкий диэлектрик располагает медные плоскости ближе к компонентам, что может способствовать рассеиванию тепла в компактном корпусе.

Это не обеспечивает гибкость. Плата FR-4 толщиной 0,2 мм гнется, но это не гибкая печатная плата: она треснет при радиусе изгиба, который выдержала бы полиимидная гибкая плата. Там, где плата должна двигаться, правильное решение — это гибкая или жестко-гибкая конструкция, а не тонкая жёсткая плата.

Обращение с доработкой – конструктивное ограничение

При толщине 0,1–0,4 мм панель представляет собой лист, а не пластину. Она провисает в руках оператора, деформируется в печи и не лежит ровно на приспособлении, если ее что-то не удерживает.

Практические последствия:

  • Панелирование требует большей поддержки, чем обычно — рамы или направляющих, которые остаются с панелью на протяжении всей сборки.

  • Сборка осуществляется с использованием несущего или вакуумного держателя; плата не размещается непосредственно на рабочем столе станка.

  • Разделение на панели более щадящее: V-образная насечка на тонкой плате оставляет очень мало перемычки, поэтому фрезерование или лазерное разделение на панели часто являются лучшим выбором.

  • Отгрузка осуществляется в жестком держателе, а не в стопке.

Деформация

Изгиб и скручивание являются допустимыми показателями, максимум 0,7 % — и тонкие платы легко достигают этого предела. Баланс меди имеет большее значение, а не меньшее: асимметричная структура слоев на плате толщиной 0,2 мм деформируется заметно, в то время как тот же дисбаланс на плате толщиной 1,6 мм может оставаться в пределах допуска.

Два фактора контроля: симметричная укладка слоев относительно центральной линии и избегание больших участков без меди с одной стороны.

Переходные отверстия, отверстия и трассировка

Ограничение по соотношению сторон 15:1 не является ограничивающим фактором для тонких материалов; таковыми являются сам процесс и обработка. Доступны механические отверстия диаметром 0,15 мм или лазерные микропереходные отверстия диаметром 0,1 мм, а тонкий диэлектрик фактически помогает лазерному сверлению.

Что действительно меняется, так это совмещение: гибкая панель перемещается между этапами визуализации и сверления, поэтому проверяется, а не предполагается, запас по меди между сверлом и платой, а небольшие кольцевые зазоры более рискованны, чем кажутся на бумаге.

Когда тонкий материал — неправильное решение

Если требуется «поместиться в зазор 3 мм», то тонкий FR-4 — это правильное решение. Если требуется "изгибаться во время использования", то это не так: правильная конструкция — это гибкая печатная плата или жёстко-гибкая плата с определённой зоной изгиба, а тонкая жёсткая плата, используемая таким образом, выйдет из строя в месте изгиба.

Опубликованный диапазон толщины и ограничения по отверстиям приведены на странице возможностей; последовательность изготовления — в заметке о процессе, а вопрос поддержки сборки — на странице производства PCBA.

Технические характеристики

Диапазон толщины
0,1–6,0 мм
На практике узкий диапазон
0,1–0,4 мм
Минимальное количество готовых отверстий
0,15 мм механический · 0,1 мм лазерный
Соотношение сторон
15:1
Коробление и скручивание
максимум 0,7 %

Часто задаваемые вопросы

  • Насколько тонкой может быть жесткая плата?

    Опубликованный диапазон толщины начинается с 0,1 мм. При такой толщине плата практически не обладает собственной жесткостью на изгиб, поэтому ее обрабатывают на подложке или раме и поддерживают в процессе сборки. При толщине менее 0,4 мм механический вопрос перестает быть вопросом «какова толщина ламината» и становится вопросом «что удерживает его в плоском состоянии».

  • Что ограничивает размер отверстия на тонкой плате?

    Дело не в соотношении сторон — отверстие диаметром 0,15 мм в плате толщиной 0,4 мм имеет соотношение сторон примерно 2,7:1, что значительно меньше предельного значения 15:1. Ограничения связаны с самим процессом сверления или лазерной резки и обращением с материалом: тонкая панель прогибается под воздействием сверла, поэтому поддержка и контроль за укладкой слоев имеют большее значение, чем номинальное соотношение сторон.

  • Нужен ли поддон для сборки тонкой платы?

    Обычно да. Печать, размещение компонентов и оплавление предполагают, что плата остается ровной, а тонкая панель деформируется под собственным весом и под воздействием тепла при оплавлении. Подложки, вакуумные столы или краевые опоры обеспечивают ровность платы; пропуск этих элементов приводит к смещению при размещении, эффекту «надгробного камня» и образованию перемычек из припоя.

Поделиться статьёй

← Блог

Похожие технические статьи

Запросите расчёт для вашего проекта печатной платы

Бесплатная инженерная проверка и расчёт для производства печатных плат, монтажа, закупки компонентов и сборки готовых изделий.