印制电路板,通常称为PCB,是一个模块,具有几个相互连接的组件,这些组件对齐以确保电流流过安装有这些组件的设备。从无线电到计算机系统再到雷达系统,PCB一直是几种电子设备的组成部分。
印制电路板主要根据其结构分为三种类型:单面,双面或多层。这些电路板的名称来自将组件定位在单面,双面或多层上。阅读完这篇文章后,您是否对制造印制电路板材料感兴趣?
印制电路板材料的详细概述
印制电路板的基底或基础包括层压板和基底。基材基本上是非导电材料,通常根据其介电常数dk进行选择。层压板与基材一起使用,它们提供了表面材料。有时,层压板被用作核心材料。将电子组件放置在基板上,然后将其焊接到互连的电路上。基板边缘上有接触指,可作为其他PCB或其他外部设备的连接器。
基材:这些是介电复合结构,具有环氧树脂和玻璃或纸编织材料。有时可以向这些基板添加陶瓷等材料,以提高其介电常数。有时也使用无纺纸或玻璃编织。通常制造衬底以满足特定的应用性能。有多种类型的基板用于PCB制造。根据它们的构造,它们基本上被区分为–硬/硬,软/柔性,软硬和FR4。
FR4:由于它的多样性,可靠性和最重要的是价格适中,这可能是最流行的用于制造的印制电路板材料之一。FR4材料基本上是玻璃纤维-环氧树脂层压板,具有阻燃性,并具有出色的电绝缘性能。除此之外,FR4与其他基材相比具有许多优势,例如出色的抗重量比性能。该材料始终不吸收水分和出色的机械强度。它还可以在潮湿和干燥的环境中保持其绝缘性能。
与通常的看法不同,FR4不是单一材料,而是美国贸易组织NEMA指定的通用材料等级。FR4中的FR表示阻燃剂,它表明该材料符合UL94VO要求。FR4有各种等级。他们是:
l 标准:材料的耐热性高达140°C至150°C,因此,这是常规应用中FR4基板的常见选择。
l 高温转变:顾名思义,此FR4变体的玻璃化转变温度高达1180°C。这些基板与无铅回流焊技术兼容。
l 无卤素:这些FR4变体与无铅回流焊技术兼容。
l 高CTI FR4:此类FR4材料具有较高的比较跟踪指数,有时可能高达600伏。
l 无层压铜:这种FR4基板是板支撑和绝缘板的理想选择。
尽管FR4基板因其提供的成本和机械优势而广受欢迎,但不建议将其用于涉及RF /微波频率的应用。下一个主题讨论了当今使用的更多PCB基板。
基板是印制电路板的基本构件,它们在确保其完整性方面起着关键作用。因此,您无法承受与他们相处的错误。FR4是当今使用的最常见的PCB基板。以前的文章中介绍了相同的好处。但是,本文将向您介绍更多材料及其在不同应用中的典型优势。
重点关注用于制造PCB的重要类型的基板
众所周知,PCB分为三种类型:刚性,刚性-柔性和柔性。基材是所有这些类型的主要控制因素。以下是这些PCB中使用的几种常见的基板类型。
硬质刚性基板:顾名思义,这些基板坚固耐用,可用于保持PCB的形状。这些基材大多数都具有陶瓷基底,从而提高了其刚性。以下是一些流行的用于建筑的硬质刚性基材:
l 铝:这种材料具有很强的热介电性能,并且膨胀缓慢。铝还可以确保高频性能,并且可以轻松承受高达350ºC的温度。
l 氮化铝:这种材料具有很高的导热性。还以高热强度和低膨胀性而闻名。这被广泛用作包装。
l 氧化铍:这种材料具有高导热性,并且像该清单上的其他材料一样具有低膨胀性。然而,由于与加工有关的一些缺点,这是用于制造的很少使用的印制电路板材料之一。
柔性基板:这些基板可以很容易地弯曲,折叠或包裹成所需的形式,而不会影响电流。多年来,由于各种挠性基板具有多种优点,因此它们已成为制造印制电路板材料的流行。以下是其中一些受欢迎的:
l 聚四氟乙烯(PTFE):这种材料因各种有益的机械性能而闻名,例如低耗散因数和温度稳定性。铁氟龙是可考虑使用的最受欢迎的PTFE材料之一,它是由Chemours开发的。
l 聚酰亚胺:聚酰亚胺通常缩写为PI,是酰亚胺聚合物的名称,可提供所需的机械性能的混合物,例如优异的热稳定性,良好的耐热性,良好的电气性能和优异的耐化学性。杜邦公司开发的Kapton是当今使用最广泛的柔性基材之一。
l PEEK:这是一种聚醚醚酮材料,因其出色的机械性能(如耐化学药品,耐高温和极强的辐射性)而受到重视。
柔性-刚性基板:它们是柔性和刚性基板的组合。例如,PCB可以包括多层聚酰亚胺,这些聚酰亚胺层连接到陶瓷刚性层上。这种材料制成的PCB广泛用于医疗,航空航天,航空和军事领域的关键任务应用中,这些应用可能需要承受高温或苛刻的条件。
正确基材的选择可能取决于几个应用要求。上面的帖子为您简要介绍了不同的基材材料;但是,您选择与之合作的PCB制造商可能不会处理所有这些问题。因此,在了解了每种基材的典型优点之后,您需要进行检查。
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