Ako by ste si mali vybrať Materiál PCB

Materiály používané na výrobu dosiek s plošnými spojmi (PCBS) zahŕňajú skupinu izolačných/dielektrických a vodivých materiálov používaných na konštrukciu prepojení obvodových dosiek. K dispozícii je široká škála materiálov na splnenie rôznych požiadaviek na výkon a rozpočet. Typ materiálu použitého na výrobu PCBS je kľúčovým faktorom trvanlivosti a funkčnosti komponentov PCB. Výber správneho materiálu DPS vyžaduje pochopenie dostupných materiálov a ich fyzikálnych vlastností, ako aj ich súladu s požadovanou funkciou dosky.

Typ dosky s plošnými spojmi

Existujú 4 hlavné typy PCBS:

L Tuhý-pevný, nedeformujúci sa jednostranný alebo obojstranný plošný spoj

Flexibilný (Flex)-zvyčajne sa používa vtedy, ak PCB nemôže byť obmedzený na jednu rovinu alebo v inej polohe

L Rigid-flexible-je kombináciou tuhej a flexibilnej dosky plošných spojov, kde je flexibilná doska spojená s pevnou doskou

L Vysoká frekvencia – Tieto PCBS sa zvyčajne používajú v aplikáciách, ktoré vyžadujú špeciálny prenos signálu medzi cieľom a prijímačom.

Zvolený materiál DPS je potrebný na optimalizáciu výkonu konečnej zostavy dosky plošných spojov. Preto je dôležité vziať do úvahy výkonové a environmentálne požiadavky komponentov obvodu.

Vlastnosti materiálov, ktoré je potrebné vziať do úvahy pri výbere materiálov PCB

Štyri hlavné charakteristiky (od IPC 4101 – Špecifikácia pevných materiálov viacvrstvových a plošných spojov) Typ materiálu PCB je rozhodujúci pre definovanie vlastností základného materiálu.

1. CTE – koeficient tepelnej rozťažnosti je mierou toho, ako veľmi sa materiál zahrieva. Na osi Z je to veľmi dôležité. Vo všeobecnosti je expanzia väčšia ako teplota rozkladu (Tg). Ak je CTE materiálu nedostatočný alebo príliš vysoký, môže dôjsť k poruche počas montáže, pretože materiál sa bude rýchlo rozťahovať cez Tg.

2. Tg – Teplota prechodu materiálu na vitrifikáciu je teplota, pri ktorej sa materiál mení z tuhého sklovitého materiálu na pružnejší a pružnejší gumový materiál. Pri teplotách vyšších ako materiály Tg sa rýchlosť expanzie zvyšuje. Majte na pamäti, že materiály môžu mať rovnaké Tg, ale rôzne CTE. (Je žiaduce znížiť CTE).

3. Td – teplota rozkladu laminátov. Je to teplota, pri ktorej sa materiál rozpadá. Spoľahlivosť je narušená a môže dôjsť k delaminácii, pretože materiál uvoľňuje až 5% svojej pôvodnej hmotnosti. PCB s vyššou spoľahlivosťou alebo PCB pracujúce v náročných podmienkach bude vyžadovať TD väčšie alebo rovné 340 ° C.

4. Čas delaminácie pri T260 / T288 – 260 ° C a 280 ° C – Súdržnosť laminátov v dôsledku tepelného rozkladu (Td) matrice epoxidovej živice, keď je hrúbka DPS nevratne zmenená.

Aby ste si vybrali najlepší laminátový materiál pre svoju DPS, je dôležité vedieť, ako očakávate, že sa materiál bude správať. Jedným z účelov výberu materiálu je zosúladiť tepelné vlastnosti laminovaného materiálu s komponentmi, ktoré sa majú zvárať s doskou.