¿Cómo deberías elegir? Material de PCB

Los materiales utilizados para fabricar placas de circuito impreso (PCBS) incluyen un grupo de materiales aislantes / dieléctricos y conductores utilizados para construir las interconexiones de la placa de circuito. Se encuentra disponible una amplia variedad de materiales para cumplir con diferentes requisitos de desempeño y presupuesto. El tipo de material utilizado para fabricar PCBS es un factor clave en la durabilidad y funcionalidad de los componentes de PCB. La elección del material de PCB correcto requiere una comprensión de los materiales disponibles y sus propiedades físicas, así como de cómo se alinean con la función deseada de la placa.

Tipo de placa de circuito impreso

Hay 4 tipos principales de PCBS:

L Rígido: PCB sólido, no deformable, de una o dos caras

Flexible (Flex): generalmente se usa cuando la PCB no se puede confinar a un solo plano o en una posición no plana

L Rígido-flexible: es una combinación de PCB rígido y flexible, donde la placa flexible está conectada a la placa rígida

L Alta frecuencia: estos PCBS se utilizan normalmente en aplicaciones que requieren una transmisión de señal especial entre el objetivo y el receptor.

El material de PCB elegido es necesario para optimizar el rendimiento del conjunto final de la placa de circuito impreso. Por lo tanto, es importante considerar los requisitos ambientales y de rendimiento de los componentes del circuito.

Propiedades de los materiales que deben tenerse en cuenta al seleccionar materiales de PCB

Cuatro características principales (de IPC 4101 – Especificación de materiales de base de PCB rígidos y multicapa) El tipo de material de PCB es fundamental para ayudar a definir el rendimiento del material de base.

1. CTE: el coeficiente de expansión térmica es una medida de cuánto se expande el material cuando se calienta. Esto es muy importante en el eje Z. En general, la expansión es mayor que la temperatura de descomposición (Tg). Si el CTE del material es insuficiente o demasiado alto, puede ocurrir una falla durante el ensamblaje porque el material se expandirá rápidamente sobre la Tg.

2. Tg – La temperatura de transición de la vitrificación de un material es la temperatura a la que el material cambia de un material vítreo rígido a un material gomoso más elástico y flexible. A temperaturas superiores a las de los materiales Tg, la tasa de expansión aumenta. Tenga en cuenta que los materiales pueden tener la misma Tg pero un CTE diferente. (Es deseable un CTE más bajo).

3.Td – temperatura de descomposición de los laminados. Esta es la temperatura a la que se descompone el material. La confiabilidad se ve afectada y puede ocurrir deslaminación ya que el material libera hasta un 5% de su peso original. Las placas de circuito impreso con mayor fiabilidad o las placas de circuito impreso que funcionan en condiciones adversas requerirán una TD mayor o igual a 340 ° C.

4. Tiempo de deslaminación a T260 / T288 – 260 ° C y 280 ° C – Fallo de cohesión de los laminados debido a la descomposición térmica (Td) de la matriz de resina epoxi cuando el espesor de PCB cambia irreversiblemente.

Para elegir el mejor material laminado para su PCB, es importante saber cómo espera que se comporte el material. Uno de los propósitos de la selección del material es alinear las propiedades térmicas del material laminado estrechamente con los componentes que se van a soldar a la placa.