Składniki płytek drukowanych (PCB) 2

Z czego są wykonane płyty obwodowe?

PCB mogą być wykorzystywane w różnych materiałach jako komponenty i substraty.ponieważ różne materiały mogą nadać obwodom różne właściwości, które pozwalają na lepszą wydajność w określonych warunkach.

Projektanci mogą wybierać materiały na podstawie ich wydajności elektrycznej w zastosowaniach o dużej prędkości lub wytrzymałości termicznej lub mechanicznej, takich jak zastosowania motoryzacyjne pod maską.Projektanci mogą wybrać zgodność z wymogami agencji regulacyjnejNa przykład dyrektywa UE o ograniczeniu stosowania substancji niebezpiecznych (RoHS) zabrania stosowania substancji zawierających wszystkie ograniczone substancje chemiczne i metale.

Najczęstszymi czynnikami, które należy rozważyć, jest to, czy produkt posiada certyfikat UL, skrócony od Underwriters Laboratories charakterystykę tłumienia płomieni. The score of UL is crucial for many electronic devices in order to ensure that in the case in the event of a fire the circuit board will not self-extinguish typically considered essential for consumer electronics and others.

Laminaty są zazwyczaj wykonane z tkanin tkaninnych i żywic, które mają wyraźne właściwości izolacyjne.Działania te obejmują dielektryki takie jak FR4 epoxy Teflon Polyimide i inne, które wykorzystują powłoki ze szkła i żywicy.Różnorodność różnych aspektów elektrycznych i termicznych decyduje, który z nich będzie najlepiej działał dla danego PCB.

Projektanci PCB muszą wziąć pod uwagę różne kwestie wydajności, gdy patrzą na materiał, który wybierają do projektowania swoich PCB.

• Stała dielektryczna jest kluczowym wskaźnikiem wydajności elektrycznej
• Odporność na płomień jest kluczowym aspektem certyfikacji UL (zob. powyżej)
• Wyższe temperatury przejściowe szkła (Tg) dla lepszej zdolności do wytrzymania wyższych temperatur w procesie montażu
• Zmniejszone współczynniki strat są niezbędne w zastosowaniach o dużej prędkości, w których prędkość sygnału jest ważna.
• Wytrzymałość mechaniczna obejmująca odcięcie, rozciąganie i różne właściwości mechaniczne, które mogą być wymagane przez PCB w momencie wprowadzenia go do użytku
• Wydajność układu cieplnego jest kluczowym czynnikiem w warunkach pracy o wysokiej temperaturze
• Stabilność wymiarowa, czyli, jak bardzo materiał przesunął się i jak często przemieszcza się w trakcie cykli termicznych produkcji oraz narażenie na wilgotność

Oto niektóre z najbardziej znanych materiałów wykorzystywanych do produkcji płyt obwodowych drukowanych z elementami elektronicznymi:

1. Prereg i laminat epoksydowy FR4Laminat FR4 jest najbardziej poszukiwanym materiałem podłoża PCB na całym świecie.Materiały FR4 wykazują doskonałą odporność elektryczną, właściwości termiczne i mechaniczne, a także korzystny stosunek wytrzymałości do masy, co pozwala na ich stosowanie w szerokim zakresie zastosowań elektronicznych.Laminaty i prepregi FR4 są wykonane ze szklanej tkaniny i żywicy epoksydowej i są zazwyczaj najtańszymi dostępnymi materiałami PCB.Jest to szczególnie preferowane w przypadku PCB, które mają niższe warstwy podwójnych lub pojedynczych stron w porównaniu z wielowarstwowymi strukturami zwykle mniejszymi niż czternaście warstw.Ponadto ta żywica podstawowa może być mieszana z dodatkami, które znacząco zwiększają jej właściwości elektryczne., thermal performance and UL flame safety/rating which greatly enhances its capability to be utilized for higher-layer count designs as well as higher temperature stress applications and higher electrical performance with a lower cost for high-speed circuit designsPrepregi i laminowane FR4 mogą być stosowane na różne sposoby i są w stanie dostosować się przy użyciu powszechnie akceptowanych metod produkcyjnych o niezawodnej wydajności.
2. Laminaty poliamidowe i prepregi:Laminaty poliamidowe mają lepsze temperatury niż materiał FR4 oraz zwiększone właściwości elektryczne.ale oferują lepszą trwałość w ekstremalnych i wysokich temperaturachPosiadają również wyższy stopień stabilności w zakresie cyklu cieplnego i mają mniejszą zdolność rozszerzania, co czyni je idealnymi do konstrukcji o większej liczbie warstw.
3. Węgiel i teflonowa warstwa:Materiały teflonowe są droższe niż poliamid.,Materiały teflonowe mogą być powleczone na tkaniny szklanej, jednakże możliwe jest również wytwarzanie filmów bez podtrzymania lub za pomocą Produkcja PCB teflonowych zazwyczaj wymaga wykwalifikowanej i przeszkolonej siły roboczej, specjalnego sprzętu i procesów,i oczekiwanie niższych plonów produkcji.
4. Laminaty elastyczneTe laminowane materiały, elastyczne i cienkie, pozwalają na złożenie projektów elektronicznych bez wpływu na ciągłość elektryczną.ale zamiast tego są zbudowane na plastikowym arkuszuW przypadku jednorazowej instalacji flex-to-install mogą być składane jako urządzenie, ponieważ są w dynamicznym układzie flex, co oznacza, że obwody będą ciągle składane przez cały okres użytkowania produktu.Elastyczne laminacje mogą być wytwarzane przy użyciu materiałów o wyższej temperaturze, takich jak poliamid lub LCP (polimer z ciekłych kryształów) lub niezwykle niedrogich materiałów, takich jak polietylen i pióroPonieważ elastyczne laminacje są niezwykle cienkie, wytwarzanie elastycznych obwodów może również wymagać wysoko wykwalifikowanej siły roboczej, specjalnego sprzętu i procesów,a także przewidywanie niższych wydajności produkcyjnych.
5. Pozostałe:Na rynku dostępnych jest wiele różnych materiałów klejących i laminowanych,włącznie z ceramiką BT i estrem cyjananu lub materiałami mieszanymi, które mieszają żywice w celu osiągnięcia różnych właściwości mechanicznych lub elektrycznychPonieważ ilości są znacznie mniejsze niż FR4 i ich produkcja jest znacznie bardziej skomplikowana, są one często uważane za droższe alternatywy dla projektów PCB.

Wybór odpowiedniego laminowanego materiału ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia, że PCB posiada odpowiednie właściwości mechaniczne, dielektryczne, elektryczne i termiczne, aby odpowiadać zastosowaniu końcowemu.