Piirilevyt (PCB)

Kolme 4-kerroksista FR4-levyä juotospastapellillä.PCB ammatti-toimittaja

Olemme toimittaneet asiakkaillemme seuraavia PCB tuotteita vuodesta 2011:

  • Erikois-piirilevyjä kuten suurten virtojen teho-PCB:t tai RF/mikroaalto PCB:t.
  • Joustavia PCB ratkaisuja.
  • Standardi FR4-levyjä.

Meillä on laaja kokemus standardi FR4 levyistä. Olemme myös onnistuneesti toimittaneet joitain vaativimmista erikoismateriaalisista levyistä mitä on mahdollista toteuttaa. Esimerkkitapauksessa tuotettiin Rogers monikerros-PCB:t joissa oli alle 100um:in pienin sallittu vetoleveys/vetojen etäisyydet. Lisätietoja eri PCB tyypeistä, suunnittelusäännöistä, tilaamisesta jne. saat klikkaamalla oheisia nappeja.

Erikois-piirilevyt

Erikois-monikerrospiirilevy jossa ohut 4003 Rogers:in suurtaajuus laminaatti paksumman FR4 levyn päälläSuuret virrat, tiheät BGA-kotelot sekä korkeat taajuudet vaativat usein PCB toteutukselta paljon. Tunnemme esimerkiksi RF ja mikroaaltotaajuuksisten PCB:iden erityishaasteet oikein hyvin, koska osallistuimme aiemmin Ultralaajakaistaisen radio, mikroaaltotaajuksisen suoramuunnosmodulaattori ja LNA suunnitteluprojekteihin. Viimeksi mainittu tuotti yhden US patentin.

Esimerkki: RF-PCB Rogers 4350 laminoituna FR4 levylle
Kuvassa on nelikerros piirilevy, joka on tehty laminoimalla ohut Rogers:in suurtaajuus laminaatti paksumman FR4 levyn päälle. Tällä yhdistelmällä saadaan hyvä 50-Ω sovitus mikroaaltotaajuuksilla riittävän kapein johtimin. Samalla FR4:n käyttö laskee kustannuksia. Riittävän kapeat sovitetut mikroliuskat olivat tarpeen jotta voitiin kytkeytyä kaikkiin 80-jalkaisen kotelon jalkoihin.

Suurivirtaiset PCB ratkaisut

  • Suurivirtaisissa teho-PCB:issä virrat johdetaan käyttäen erityisen paksuja kuparikerroksia lämpöongelmien välttämiseksi.
  • Toinen avaintyökalu on suuren Tg-luvun levymateriaalien käyttö. Molempia voimme toimittaa monikerrosratkaisuina. Toimittamme 210um (6OZ) kuparointeja Tg170 FR4 piirilevymateriaalilla, kunhan minimi vedonleveys ja vetoväli sääntöja noudatetaan. Nopea ohje on asettaa molemmat vedon mitat 0,35 mm:iin ja minimi läpivientireiän halkaisija 0,5mm:iin.

Ammatti-piirilevysuunnittelijan palvetut löydätte ottamalla meihin yhteyttä täältä.

Joustava PCB

Joustava PCB lisää 3D toteutusmahdollisuuksia

Monissa tapauksissa joustava piirilevyosa kahden kovan levyn välissä on paras mahdollinen ratkaisu. Tälläisiä tapauksia voivat olla puettava elektroniikka, 3D-tilan tehokas käyttö jne.

Kun johdotus toteutetaan joustavalle polyamidi osalle, siitä tulee toimivampaa ja se vie vähemmän tilaa. Joustava-jäykkä piirilevy ei kärsi erillisjohtojen huonosta asennuksesta. Näin tämän teknologian käytöllä voidaan laskea kokonaiskustannuksia ja kasvattaa tuotteen luotettavuutta.

Me toimitamme flex-rigid ratkaisuja sopuhintaan. Erivärisiä pintoja ja komponenttipainatuksia voidaan myös käyttää lopputuotteen houkuttelevuuden lisäämiseksi.

Vakio FR4-levyt: 2L-4L-ML

LNAFIN electronics-PCB 2L printed circuit board with a blue solder mask and gold finish.A four-layer circuit board described here with a 4L-PCB-sketch
Oheiset kuvat edustavat lukemattomia vakio huippulaatuisia 100% sähköisesti testattuja piirilevyjä, joita olemme toimittaneet asiakkaillemme vuosien mittaan.  Hinta-laatu-suhde on meillä erittäin hyvä ja tilausprosessi on helppo. Saadaksesi hinta-arvion tai tilataksesi FR4-levyjä, täytä vaadittu data tarjouspyyntö- tai tilauslomakkeeseen, joihin pääset sivun ylälaidassa löytyvästä tilaus/tiedustelut- linkistä.

Mainitse lomakkeessa mahdolliset erityisrakenteet, kuten sokeat tai haudatut (kerrosten väliset) läpivientireiät. Tarkkaa hinta-arviota varten tarvitsemme myös pienimmän vetoleveyden, vetojen minimi etäisyydet, sekä pienimmän läpivientireiän halkaisijan.

Tarvitsemme gerber- ja poratiedostot sitovaa tarjousta varten (pakkaa .zip, .tgz tai tar.gz tiedostoiksi). Voimme vaihtoehtoisesti käyttää myös muita tiedostomuotoja (Eagle, KiCad, PADS, OrCad, designspark jne.).

Yleisimmät PCB pintakäsittelyt

Johdinten yleisimpiä pintakäsittelyitä ovat ROHS HASL tai ENIG. HASL on ROHS:in mukainen tinapinnoite ja ENIG kultapinnoite. ENIG on yhdistelmä paksumpaa nikkeli-kerrosta peitettynä ohuemmalla kulta-kerroksella, joka on kerrostettu kuparijohdinten päälle. Kulta-pintakäsittely parantaa juotettavuutta, käyttöikää ja näyttää hyvältä. Lankabondattavalle pinnalle suosittelemme valitsemaan ENEPIG-kultapinnoitteen.

Juotoksenestopinnoitteiden väreinä tarjoamme seuraavat vaihtoehdot: vihreä, sininen, punainen, musta tai valkoinen. Näitä voidaan yhdistää eri värisiin komponenttipainatuksiin (”silkki”), jolloin saadaan vaikuttavia hyvännäköisiä piirilevyjä. Esimerkiksi ENIG pintaiset vedot, valkoinen juotoksenestopinnoite ja mustat tekstit, tai ENIG punaisella juotoksenestopinnoitteella valkoisin komponenttipainatuksin voi luoda näyttävän vaikutelman.

Annettuja tietoja käsitellään aina luottamuksellisesti.

Meillä ei ole minimitilausmäärää, mutta prototyyppitarkoitukseen suosittelemme tilaamaan väh. kolme piirilevyä.

PCB Suunnittelusäännöt

Alle olemme listanneet yleiset suunnittelusäännöt onnistuneille PCB-toteutuksille. Nämä suositukset kuvaavat tärkeimmät säännöt sekä tiheästi reitityille vaativille että huokeammille piirilevyille. Olemme myös listanneet suunnitteluohjeet paksukuparisille PCB-toteutuksille.
Huomaathan että nämä suppeat säännöt eivät takaa 100% PCB tuotettavuutta. Nämä ovat kuitenkin kokemuksemme perusteella hyvä lähtöpiste suunnittelulle.

Vaativa PCB suunnitelma

Olemme toimittaneet vaativia piirilevyjä joissa min. vedonleveys on alle 100 um, mutta tuottavuuden ja riskien pienentämisen vuoksi suosittelemme että noudatat näitä tiheästi reititetyn piirilevyn suunnittelusääntöjä:

  • min. vedonleveys/min. vedonväli: 0,1/0,1mm.
  • minimi läpivienti (via)/min.juotospädi: 0,15/0,45mm.
  • min. laser via/min.juotospädi: 0,1/0,35mm.

Laser-aukotettu läpivienti voi siis olla minimi-halkaisijaltaan 0,1 mm. Nämä säännöt pätevät FR4-levyihin, erikois-materiaaleja kuten Rogersia käytettäessä on syytä aina ensin ottaa yhteyttä meihin.

Huom! Olemme toimittaneet sekä FR4- että Rogers-levyjä tiukemmillakin spekseillä, mutta tälläiset erikoisratkaisut nostavat hintaa. Ne voivat olla myös sopimattomia sarjatuotantoon.

Edullinen PCB suunnitelma

  • min. vedonleveys/min. vetoväli: 0,2/0,2mm
  • min via/min juotospädi: 0,3/0,7mm

Vedonleveys voi ongelmitta olla myös min. 0,15mm, samoin via pädeineen voi olla halkaisijaltaan max. 0,5-0,6mm.

Paksu-kuparoitu PCB suunnitelma

  • min.vedonleveys/min. vetoväli: 0,35/0,35mm
  • min via/min. juotospädi: 0,5/0,9mm

Nämä alustavat ohjeet sopivat parhaiten 210 um kuparitoteutuksille. Kun kuparin paksuus muuttuu ja PCB pinta-ala on rajoitettu, ole hyvä ja kysy lisätietoja.

Erikois-via: Mikro-via / Sokeat tai haudatut läpiviennit

Määrittelemme seuraavaksi erikois-läpiviennit kuten mikro, sokeat ja haudatut via-rakenteet. Nämä eroavat normaaleista läpivienneistä sen suhteen miten monta ja mitkä PCB kerrokset ne yhdistävät. Mikro-via yhdistää PCB:n kaksi ylintä tai alinta kerrosta, ei enempää. Sokeat läpiviennit yhdistävät useampia kerroksia lähtien PCB:n ylä- tai alapinnalta kuitenkaan kulkematta koko PCB:n läpi. Haudatut läpiviennit yhdistävät halutun määrän PCB:n välikerroksia, eivätkä ne koskaan kytkeydy PCB:n ylä- tai alapinnalle.
Laser aukotetut mikro-läpiviennit voivat olla jopa 0.1mm, ja läpivienti+pädi halkaisija voi olla jopa 0.3-0.4 mm. On kuitenkin huomattava s.e. näiden ”Laser”-säännöissä on rajoituksensa. Esim. levyn rakennemuutokset voivat olla tarpeellisia, jotta varmistetataan laminaattien riittävä laserilla porattavuus. Samoin käytettäessä näitä ”Laser”-sääntöjä erikoismateriaaleilla kuten Rogers laminaateilla RO4350B, RO6002 jne, suosittelemme yhteydenottoa yksityiskohdista sopimiseksi.

Via-in-PAD rakennesuositus

Me voimme toimittaa monikerroksisia PCB-levyjä kaikenlaisilla erikois-läpivienneillä kuten: sokeat, haudatut ja mikro-läpiviennit. Tästä huolimatta yleisohjeemme on s.e. kulujen ja tuotantoajan vähentämiseksi mainittuja läpivienti-tyyppejä tulisi välttää. Tämän perustelu on yksinkertainen: PCB kerrokset ovat nykyään melko halpoja. Siksi suunnitelmasi sovittamiseksi kaikkiin PCB mittoihin sekä halvemmallla että nopeammalla, suositamme lisäkerrosten käyttöä erikois-läpivienti rakenteiden sijaan.

Toisinaan kerrosten lisääminen ei ole mahdollista tai riitä piirikuvion suunnitteluongelmien ratkaisemiseksi. Yksi tälläinen tapaus voisi esiintyä kun suunnitelmassa on 0,4-0,5-mm jalkavälin (pitch) BGA komponentteja. Olemme onnistuneesti ratkaisseet tälläisia tapauksia käyttämällä via-pädissä rakennetta. Suunnittelija voi tehdä nämä läpiviennit 0,2-0,3 mm porakoolle, ja nämä läpiviennit voidaan täyttää ja lakittaa. Tällä tavalla varmistamme onnistuneen ladonnan, missä juotosaine ei valu läpivienteihin. Mikro-läpivientejä voidaan käyttää vastaavalla tavalla, hieman kasvanein mutta silti järkevin kustannuksin. Seuraavaksi suunnitteluryhmä voi käyttää esim. sokeaa läpivientirakennetta.

Älä koskaan määritä useita erilaisia haudattuja ja sokeita läpivientejä samaan suunnitelmaan. Tästä seuraa liian pitkä toteutusaika ja liian korkeat kustannukset.

Suoraan tuotantoon sopivat PCB tiedostomuodot

Gerber 274X, PADS, OrCad, EAGLE, kiCad, DXF, PDF, expressPCB jne.

Me toimitamme piirilevyjä lähes kaikista tiedostomuodoista. Olemme toimittaneet onnistuneesti piirilevyjä mm. gerber, PADS, EAGLE, kiCad, DXF, PDF jne. valmistustiedostoista. Olemme toimittaneet myös sadoittain piirilevyjä ei-avoimista tiedostomuodoista. Esimerkiksi ilmainen expressPCB ohjelmisto ei tuota avoimia tuotantotiedostoja.