印制電路板,通常稱為PCB,是一個模塊,具有幾個相互連接的組件,這些組件對齊以確保電流流過安裝有這些組件的設備。從無線電到計算機系統再到雷達系統,PCB一直是幾種電子設備的組成部分。
印制電路板主要根據其結構分為三種類型:單面,雙面或多層。這些電路板的名稱來自將組件定位在單面,雙面或多層上。閱讀完這篇文章后,您是否對制造印制電路板材料感興趣?
印制電路板材料的詳細概述
印制電路板的基底或基礎包括層壓板和基底。基材基本上是非導電材料,通常根據其介電常數dk進行選擇。層壓板與基材一起使用,它們提供了表面材料。有時,層壓板被用作核心材料。將電子組件放置在基板上,然后將其焊接到互連的電路上。基板邊緣上有接觸指,可作為其他PCB或其他外部設備的連接器。
基材:這些是介電復合結構,具有環氧樹脂和玻璃或紙編織材料。有時可以向這些基板添加陶瓷等材料,以提高其介電常數。有時也使用無紡紙或玻璃編織。通常制造襯底以滿足特定的應用性能。有多種類型的基板用于PCB制造。根據它們的構造,它們基本上被區分為–硬/硬,軟/柔性,軟硬和FR4。
FR4:由于它的多樣性,可靠性和最重要的是價格適中,這可能是最流行的用于制造的印制電路板材料之一。FR4材料基本上是玻璃纖維-環氧樹脂層壓板,具有阻燃性,并具有出色的電絕緣性能。除此之外,FR4與其他基材相比具有許多優勢,例如出色的抗重量比性能。該材料始終不吸收水分和出色的機械強度。它還可以在潮濕和干燥的環境中保持其絕緣性能。
與通常的看法不同,FR4不是單一材料,而是美國貿易組織NEMA指定的通用材料等級。FR4中的FR表示阻燃劑,它表明該材料符合UL94VO要求。FR4有各種等級。他們是:
l 標準:材料的耐熱性高達140°C至150°C,因此,這是常規應用中FR4基板的常見選擇。
l 高溫轉變:顧名思義,此FR4變體的玻璃化轉變溫度高達1180°C。這些基板與無鉛回流焊技術兼容。
l 無鹵素:這些FR4變體與無鉛回流焊技術兼容。
l 高CTI FR4:此類FR4材料具有較高的比較跟蹤指數,有時可能高達600伏。
l 無層壓銅:這種FR4基板是板支撐和絕緣板的理想選擇。
盡管FR4基板因其提供的成本和機械優勢而廣受歡迎,但不建議將其用于涉及RF /微波頻率的應用。下一個主題討論了當今使用的更多PCB基板。
基板是印制電路板的基本構件,它們在確保其完整性方面起著關鍵作用。因此,您無法承受與他們相處的錯誤。FR4是當今使用的最常見的PCB基板。以前的文章中介紹了相同的好處。但是,本文將向您介紹更多材料及其在不同應用中的典型優勢。
重點關注用于制造PCB的重要類型的基板
眾所周知,PCB分為三種類型:剛性,剛性-柔性和柔性。基材是所有這些類型的主要控制因素。以下是這些PCB中使用的幾種常見的基板類型。
硬質剛性基板:顧名思義,這些基板堅固耐用,可用于保持PCB的形狀。這些基材大多數都具有陶瓷基底,從而提高了其剛性。以下是一些流行的用于建筑的硬質剛性基材:
l 鋁:這種材料具有很強的熱介電性能,并且膨脹緩慢。鋁還可以確保高頻性能,并且可以輕松承受高達350oC的溫度。
l 氮化鋁:這種材料具有很高的導熱性。還以高熱強度和低膨脹性而聞名。這被廣泛用作包裝。
l 氧化鈹:這種材料具有高導熱性,并且像該清單上的其他材料一樣具有低膨脹性。然而,由于與加工有關的一些缺點,這是用于制造的很少使用的印制電路板材料之一。
柔性基板:這些基板可以很容易地彎曲,折疊或包裹成所需的形式,而不會影響電流。多年來,由于各種撓性基板具有多種優點,因此它們已成為制造印制電路板材料的流行。以下是其中一些受歡迎的:
l 聚四氟乙烯(PTFE):這種材料因各種有益的機械性能而聞名,例如低耗散因數和溫度穩定性。鐵氟龍是可考慮使用的最受歡迎的PTFE材料之一,它是由Chemours開發的。
l 聚酰亞胺:聚酰亞胺通常縮寫為PI,是酰亞胺聚合物的名稱,可提供所需的機械性能的混合物,例如優異的熱穩定性,良好的耐熱性,良好的電氣性能和優異的耐化學性。杜邦公司開發的Kapton是當今使用最廣泛的柔性基材之一。
l PEEK:這是一種聚醚醚酮材料,因其出色的機械性能(如耐化學藥品,耐高溫和極強的輻射性)而受到重視。
柔性-剛性基板:它們是柔性和剛性基板的組合。例如,PCB可以包括多層聚酰亞胺,這些聚酰亞胺層連接到陶瓷剛性層上。這種材料制成的PCB廣泛用于醫療,航空航天,航空和軍事領域的關鍵任務應用中,這些應用可能需要承受高溫或苛刻的條件。
正確基材的選擇可能取決于幾個應用要求。上面的帖子為您簡要介紹了不同的基材材料;但是,您選擇與之合作的PCB制造商可能不會處理所有這些問題。因此,在了解了每種基材的典型優點之后,您需要進行檢查。
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