เลือกยังไงดี วัสดุ PCB

วัสดุที่ใช้ในการผลิตแผงวงจรพิมพ์ (PCBS) รวมถึงกลุ่มของวัสดุฉนวน/อิเล็กทริกและสื่อนำไฟฟ้าที่ใช้สร้างส่วนต่อประสานแผงวงจร มีวัสดุที่หลากหลายเพื่อตอบสนองความต้องการด้านประสิทธิภาพและงบประมาณที่แตกต่างกัน ประเภทของวัสดุที่ใช้ทำ PCBS เป็นปัจจัยสำคัญในด้านความทนทานและการทำงานของส่วนประกอบ PCB การเลือกวัสดุ PCB ที่เหมาะสมต้องอาศัยความเข้าใจในวัสดุที่มีอยู่และคุณสมบัติทางกายภาพของวัสดุ รวมทั้งวิธีการปรับให้เข้ากับฟังก์ชันที่ต้องการของบอร์ด

ประเภทของแผงวงจรพิมพ์

PCBS มี 4 ประเภทหลัก:

L แข็ง — PCB . แบบด้านเดียวหรือสองด้านที่ไม่เสียรูป

ยืดหยุ่นได้ (Flex) – มักใช้เมื่อไม่สามารถจำกัด PCB ไว้ที่ระนาบเดียวหรือในตำแหน่งที่ไม่ใช่ระนาบได้

L Rigid-flexible — คือการรวมกันของ PCB แบบแข็งและแบบยืดหยุ่น โดยที่บอร์ดแบบยืดหยุ่นจะเชื่อมต่อกับบอร์ดแบบแข็ง

L ความถี่สูง — PCBS เหล่านี้มักใช้ในแอปพลิเคชันที่ต้องการการส่งสัญญาณพิเศษระหว่างเป้าหมายและเครื่องรับ

ต้องใช้วัสดุ PCB ที่เลือกเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของการประกอบแผงวงจรพิมพ์ขั้นสุดท้าย ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องพิจารณาประสิทธิภาพและข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมของส่วนประกอบวงจร

คุณสมบัติของวัสดุที่ต้องพิจารณาเมื่อเลือกวัสดุ PCB

ลักษณะหลักสี่ประการ (จาก IPC 4101 — ข้อกำหนดวัสดุฐาน PCB แบบแข็งและหลายชั้น) ประเภทของวัสดุ PCB มีความสำคัญอย่างยิ่งในการช่วยกำหนดประสิทธิภาพของวัสดุฐาน

1. CTE — ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนเป็นตัววัดว่าวัสดุขยายตัวได้มากเพียงใดเมื่อถูกความร้อน สิ่งนี้สำคัญมากสำหรับแกน Z โดยทั่วไป การขยายตัวจะมากกว่าอุณหภูมิการสลายตัว (Tg) ถ้า CTE ของวัสดุไม่เพียงพอหรือสูงเกินไป ความล้มเหลวอาจเกิดขึ้นระหว่างการประกอบ เนื่องจากวัสดุจะขยายตัวอย่างรวดเร็วเหนือ Tg

2. Tg — อุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะเป็นผลึกของวัสดุคืออุณหภูมิที่วัสดุเปลี่ยนจากวัสดุที่เป็นแก้วแข็งเป็นวัสดุยางที่ยืดหยุ่นและยืดหยุ่นมากขึ้น ที่อุณหภูมิสูงกว่าวัสดุ Tg อัตราการขยายตัวจะเพิ่มขึ้น โปรดทราบว่าวัสดุสามารถมี Tg เหมือนกัน แต่มี CTE ต่างกัน (ต้องการ CTE ที่ต่ำกว่า)

3.Td — อุณหภูมิการสลายตัวของลามิเนต นี่คืออุณหภูมิที่วัสดุสลายตัว ความน่าเชื่อถือลดลงและอาจเกิดการหลุดลอกได้เนื่องจากวัสดุจะปล่อยออกได้ถึง 5% ของน้ำหนักเดิม PCB ที่มีความน่าเชื่อถือสูงกว่าหรือ PCB ทำงานภายใต้สภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยจะต้องใช้ TD มากกว่าหรือเท่ากับ 340 °C

4. เวลาการแยกตัวที่ T260 / T288 — 260 ° C และ 280 ° C – ความล้มเหลวในการเกาะติดกันของลามิเนตเนื่องจากการสลายตัวทางความร้อน (Td) ของเมทริกซ์อีพอกซีเรซินเมื่อความหนาของ PCB เปลี่ยนแปลงอย่างไม่สามารถย้อนกลับได้

ในการเลือกวัสดุลามิเนตที่ดีที่สุดสำหรับ PCB ของคุณ สิ่งสำคัญคือต้องรู้ว่าคุณคาดหวังให้วัสดุนั้นทำงานอย่างไร วัตถุประสงค์ประการหนึ่งของการเลือกวัสดุคือการจัดตำแหน่งคุณสมบัติทางความร้อนของวัสดุลามิเนตให้ใกล้เคียงกับส่วนประกอบที่จะเชื่อมเข้ากับแผ่น