Wie soll man wählen Leiterplattenmaterial

Materialien, die zur Herstellung von gedruckten Leiterplatten (PCBS) verwendet werden, umfassen eine Gruppe von isolierenden/dielektrischen und leitfähigen Materialien, die verwendet werden, um die Leiterplattenverbindungen aufzubauen. Eine Vielzahl von Materialien steht zur Verfügung, um unterschiedliche Leistungs- und Budgetanforderungen zu erfüllen. Die Art des verwendeten Materials zur Herstellung von PCBS ist ein Schlüsselfaktor für die Haltbarkeit und Funktionalität von PCB-Komponenten. Die Auswahl des richtigen Leiterplattenmaterials erfordert ein Verständnis der verfügbaren Materialien und ihrer physikalischen Eigenschaften sowie deren Ausrichtung auf die gewünschte Funktion der Leiterplatte.

Leiterplattentyp

Es gibt 4 Haupttypen von PCBS:

L Starr — massive, verformungsfreie ein- oder doppelseitige Leiterplatte

Flexibel (Flex) – wird normalerweise verwendet, wenn die Leiterplatte nicht auf eine einzelne Ebene oder in eine nicht-ebene Position beschränkt werden kann

L Starr-flexibel — ist eine Kombination aus starrer und flexibler Leiterplatte, wobei die flexible Platine mit der starren Platine verbunden ist

L Hochfrequenz — Diese PCBS werden normalerweise in Anwendungen verwendet, die eine spezielle Signalübertragung zwischen dem Ziel und dem Empfänger erfordern.

Das gewählte PCB-Material ist erforderlich, um die Leistung der endgültigen Leiterplattenbaugruppe zu optimieren. Daher ist es wichtig, die Leistungs- und Umgebungsanforderungen der Schaltungskomponenten zu berücksichtigen.

Bei der Auswahl von Leiterplattenmaterialien zu berücksichtigende Materialeigenschaften

Vier Hauptmerkmale (aus IPC 4101 – Spezifikation für starre und mehrschichtige PCB-Basismaterialien) Die Art des PCB-Materials ist entscheidend, um die Leistung des Basismaterials zu bestimmen.

1. CTE – Der Wärmeausdehnungskoeffizient ist ein Maß dafür, wie stark sich das Material beim Erhitzen ausdehnt. Dies ist auf der Z-Achse sehr wichtig. Im Allgemeinen ist die Expansion größer als die Zersetzungstemperatur (Tg). Wenn der WAK des Materials unzureichend oder zu hoch ist, kann es während der Montage zu Fehlern kommen, da sich das Material schnell über den Tg hinaus ausdehnt.

2. Tg — Die Verglasungstemperatur eines Materials ist die Temperatur, bei der sich das Material von einem starren glasartigen Material zu einem elastischeren und flexibleren gummiartigen Material ändert. Bei höheren Temperaturen als Tg-Materialien nimmt die Expansionsrate zu. Denken Sie daran, dass Materialien den gleichen Tg, aber unterschiedliche CTE haben können. (Ein niedrigerer CTE ist wünschenswert).

3.Td — Zersetzungstemperatur von Laminaten. Dies ist die Temperatur, bei der das Material zerfällt. Die Zuverlässigkeit wird beeinträchtigt und es kann zu Delaminationen kommen, da das Material bis zu 5 % seines ursprünglichen Gewichts freisetzt. Leiterplatten mit höherer Zuverlässigkeit oder Leiterplatten, die unter rauen Bedingungen betrieben werden, erfordern eine TD von mehr als oder gleich 340°C.

4. Delaminationszeit bei T260 / T288 — 260°C und 280°C — Kohäsionsversagen von Laminaten aufgrund thermischer Zersetzung (Td) der Epoxidharzmatrix bei irreversibler Änderung der PCB-Dicke.

Um das beste Laminatmaterial für Ihre Leiterplatte auszuwählen, ist es wichtig zu wissen, wie sich das Material verhalten soll. Die Materialauswahl hat unter anderem den Zweck, die thermischen Eigenschaften des Verbundmaterials eng an die zu verschweißenden Bauteile der Platte anzupassen.