Hvad er virkningerne af forskellige egenskaber ved PCB -tavler? HDI Circuit Boards

Jan 09, 2025 Læg en besked

PCB Board er grundlaget for bygningskredsløbskort, der bestemmer deres fysiske, elektriske og termiske ydeevne. Substratet vedtager normalt en dielektrisk sammensat struktur, lavet af epoxyharpiks og bundet til en eller begge sider af kobberfolien. Derefter coates et loddemaskelag på toppen af ​​kobberlaget for at give isoleringsbeskyttelse og forhindre skader forårsaget af kontakt mellem komponenten og kobbertråden. IMulti-lag PCB-tavler, bruges underlaget som en sandwichkerne, og alle lag er bundet sammen gennem høj temperatur og højt tryk.


PCB -kortet påvirker direkte dets fysiske egenskaber. For eksempel kan brug af stive plader forbedre styrken og holdbarheden af ​​kredsløbskort, mensFleksible tavlerTillad konstruktion af fleksible kredsløb, der kan bøjes og drejes uden at afbryde signalstrømmen.

 

PCB -klassificering efter substrat
1. i henhold til forskellige forstærkningsmaterialer (ofte anvendte klassificeringsmetoder)
Papirsubstrater (fr -1, fr -2, fr -3): Brug af papirsubstrater, der er egnede til generelle elektroniske anvendelser.
Epoxy fiberglas kludunderlag (Fr -4, Fr -5): Lavet af glasfiberkludforstærket epoxyharpiks, den har høj mekanisk styrke og varmemodstand og er en af ​​de mest almindelige typer PCB -tavler med applikationer i mange brancher.
Kompositunderlag (CEM -1, CEM -3): Brug af sammensatte materialer med specifikke mekaniske og elektriske egenskaber.
HDI Board(RCC): Det er et "harpiksovertrukket kobberplade" eller "harpiks coated kobberplade", hovedsageligt brugt til kredsløb med høj densitet (HDI).
Specielle underlag (metalunderlag, keramiske underlag, termoplastiske underlag osv.): Brugt til applikationer, der imødekommer særlige behov. Metalsubstrater bruges typisk til applikationer, der kræver høj varmeafledning ydeevne, keramiske substrater bruges ofte til højfrekvent kredsløbsdesign, og termoplastiske substrater har høj varmemodstand og er egnede til applikationer i miljøer med høj temperatur.

 

news-298-236

 

2. klassificeret efter forskellige harpikser
Phenolharpiksplade: Ved hjælp af phenolharpiks som substrat har det specifikke kemiske egenskaber.
Epoxyharpiksbestyrelse: Lavet af epoxyharpiks, det har fremragende mekaniske egenskaber og varmemodstand.
Polyesterharpiksbestyrelse: Brug af polyesterharpiks som substrat, der er egnet til nogle generelle anvendelser.
BT-harpikskort: Lavet af BT-harpiks, velegnet til højfrekvente applikationer og højhastighedskredsløbsdesign.
Polyimidharpiksbestyrelse: Ved hjælp af polyimidharpiks har det fremragende præstation med høj temperatur.

3. klassificeret efter flammehæmmende ydeevne
Flammehæmmende type (Ul 94- Vo, Ul 94- V1): Den har god flammehæmmende ydeevne og er velegnet til elektroniske enheder med høj efterspørgsel, hvilket effektivt kan forhindre spredning af ild.
Ikke -flammehæmmende type (UL 94- Hb -klasse): Dårlig flammehæmmende ydeevne, normalt brugt til generelle anvendelser, ikke egnet til miljøer med høj efterspørgsel.

 

De underlagskarakteristika, der skal overvejes i valg af materiale
1. glasovergangstemperatur (TG)
Når temperaturen stiger til et bestemt område, overgår den fra "glasstaten" til "gummistilstanden", og den tilsvarende temperatur kaldes brættets glasovergangstemperatur (TG). Normalt kaldes TG større end eller lig med 150 grader medium TG -ark, og TG større end eller lig med 170 grader kaldes høj TG -ark. For højtydende plader med flere lag, tyk tykkelse og stort område kræves der mere varme under lodning for at sikre pålideligheden af ​​lodningen. Hvis lodningstemperaturen og tidspunktet for konventionelle PCB'er anvendes, vil sandsynligheden for "virtuel lodning" stige.

 

news-288-240


Derfor skal denne type bræt have bedre varmemodstand eller højere TG -temperatur sammenlignet med konventionelle PCB. Bestyrelsens TG øges, og varmemodstanden, fugtighedsmodstanden, stabiliteten og andre egenskaber ved det trykte tavle vil blive forbedret og forbedret, hvilket er afgørende for behandling af høj densitet og flerlags tavler.
2. Termisk nedbrydningstemperatur (TD)
Temperaturen, hvormed en termisk nedbrydningsreaktion forekommer på grund af termisk virkning. TD -værdi er også en vigtig indikator for måling af varmemodstanden for metalpladen. Høje TD-materialer er egnede til miljøer med høj temperatur og reducerer risikoen for nedbrydning af substrat.
3.. Koefficient for termisk ekspansion (CTE)
Beskriv en procentvis udvidelseshastighed eller sammentrækning af et ark, når den opvarmes eller afkøles, hvor en enhedstemperaturstigning forårsager en lineær ændring i størrelsen på underlaget. Substratet klemmes af glassklud i retning af X- og Y -aksen med en lille CTE og en almindelig ekspansionskoefficient mellem 13-17. Hovedsageligt med fokus på z-akseretningen af ​​pladetykkelse. Z-aksen CTE måles ved anvendelse af termisk analysemetode.
A1 CTE: Termisk ekspansionskoefficient under TG med en maksimal standard på 60 ppm/ grad
A2 CTE: Termisk ekspansionskoefficient over TG, med en maksimal standard på 300 ppm/ grad
4. dielektrisk konstant (DK)
Angiver materialets ledningsevne. Det almindeligt anvendte PCB -medium er FR4 -materiale med en dielektrisk konstant på 3. 8-4. 8 i forhold til luft. Denne dielektriske konstant varierer med temperaturen, og dens maksimale variationsområde kan nå 20% inden for temperaturområdet for 0-70 grad. Ændringen i dielektrisk konstant kan forårsage en forsinkelse på 10% i kredsløbet, og jo højere temperatur er, jo større er forsinkelsen. Den dielektriske konstant varierer også med signalets hyppighed, og jo højere er frekvensen, jo mindre dielektriske konstant.

 

news-272-240


PCB brugt iHøjfrekventKredsløb (med henvisning til signaloverførselsfrekvenser større end 300 MHz) skal anvende en lavere dielektrisk konstant ER for at opnå højere signaloverførselshastighed eller mindre forsinkelsestid. Med andre ord, transmissionsforsinkelsestiden for signalet er proportional med kvadratroden af ​​DK, og jo højere DK, jo mere alvorlig er signaloverførselsforsinkelsesfænomenet.
5. Dielektrisk tab (DF)
Den energi, der forbruges af dielektriske materialer på grund af opvarmning under virkningen af ​​skiftende elektriske felter, kaldes dielektrisk tab, som normalt er repræsenteret af den dielektriske tabsfaktor tan Δ. Er og tan δ er direkte proportional; Jo lavere DF-værdien er, jo mindre er energitabet, hvilket er meget vigtigt for højfrekvente signaler.
6. Termisk ledningsevne koefficient
Termisk ledningsevne, også kendt som termisk ledningsevne, henviser til koefficienten for termisk ledningsevne. Det repræsenterer den fysiske mængde af et stofs termiske ledningsevne. Det henviser til mængden af ​​varme (i kilokalorier), der passerer gennem et område på 1 kvadratmeter inden for 1 time på grund af termisk ledning, når den lodrette afstand af den isotermiske overflade er 1 meter, og temperaturforskellen er 1 grad.