通常,印刷電路板(PCB)的基礎或基底由基材和層壓板組成。不同的基材和層壓材料決定了PCB的性能。因此,為了達到最佳目的,選擇正確類型的PCB材料至關重要:
l功能
l長壽
l成本效益
這些品質應成為任何PCB設計指南的一部分,它們是我們在下面討論時會牢記的品質。
不同類型的PCB材料意味著不同的結果
用于PCB的材料可能會影響短期和長期性能,以及承包商的制造能力。就像其他任何東西一樣,您會得到所需的回報。當您購買劣質材料而承包商試圖制造木板時它們卻失敗了,您就不能將其歸咎于承包商。
那么,使用什么呢?PCB基板中常用的材料范圍從FR-1和G-10到PTFE,氧化鋁和Kapton。層壓板由CTE,PTFE,CEM和多種其他化合物配制而成。
當高性能不是主要的PCB特性時,輕質聚酯等材料可能是一個不錯的選擇。在這種情況下,選擇輕質聚酯至少有兩個原因,只要它與印刷電子(PE)技術結合使用即可。
PE和輕質聚酯的優(yōu)點包括:
l更低的成本-輕質聚酯減少浪費,需要更少的處理步驟,并減少了水處理和過濾的需要。
l多功能性-可以使用柔性印刷電路(FPC),但是要達到使其具有如此高吸引力的“可彎曲性”水平是很昂貴的。帶有輕質聚酯的PE以更低的價格保留了靈活性。
但是,傳統(tǒng)的PCB仍然是高性能應用的首選,并且在其創(chuàng)建過程中應使用哪種材料來決定使用哪種材料。例如,PCB:
l處理500MHz和2GHz之間的頻率?
l承受大功率,因此承受高溫嗎?
l復雜而“密集”?
l在微波級別或更高級別管理頻率?
電路板的應用在很大程度上決定了在基材和層壓板中使用哪種材料。
什么是TG?
溫度和基板或層壓板的處理能力對于PCB尤為重要。高熱量會使電路板無用,因此耐熱性必須高于產(chǎn)生的熱量
Tg或玻璃化溫度是PCB變軟并失去其 良好性能的點。
對于高性能板,Tg通常高于170°C。標準PCB的Tg為130?C。高的Tg還表明其具有更高的抵抗化學物質和水分的能力。
同樣,指定Tg以匹配所使用的組裝過程也很重要。無鉛裝配的Tg最低建議為170?C。
當您不確定規(guī)格時,某些電子合同制造商將填補空白。例如,我們有客戶說:“我們想要符合RoHS的PCB ”,但沒有提供Tg規(guī)范。在這種情況下,一些電子制造商會為客戶弄清楚規(guī)格。
PCB材料選擇準則
顯然,基材和層壓材料的成本差異很大。但是,從一開始就選擇正確的材料是值得的,而不是要遭受昂貴的PCB故障的恥辱。
以下是一些一般建議,可以作為為特定基材/層壓板應用挑選材料的起點:
lFR-4廣泛用于標準板。其Tg點為135℃。它還具有高Tg版本(150-210?C),使其適用于高密度用途。
lCEM-1,CEM-2和CEM-3在高密度應用中也能很好地工作。CEM-1的Tg為122?C,CEM-2的Tg為125?C,CEM-3的Tg為125?C。
l對于基材,RF-35的Tg為130?C,使其成為高密度應用的候選材料。
l鐵氟龍 (在炊具中眾所周知)的Tg為160?在高頻,微波和大功率板中可能是不錯的選擇。
l對于高頻,大功率和微波應用,PTFE可以提供Tg為240-280°C的基材。
l在高功率,高頻和微波情況下,作為基材的聚酰亞胺的Tg為250?C或更高。聚酰亞胺基板是撓性電路的首選,因為FR4基板非常堅固。除了柔韌性,聚酰亞胺還具有較高的耐溫性,但比FR4貴。
“批準的當量”
如今,明智的做法是與層壓板制造商合作并指定一種材料或“批準的等效材料”。換句話說,您向合同制造商提供了一種特定的材料來使用,但也允許其在必要時在得到您許可的情況下偏離特定的材料。
用這種方式寫您的協(xié)議很簡單。一間板房可能會為您提供高質量的替代材料,而另一間板房可能會為您提供可以找到的最便宜的垃圾。
因此,請盡可能清楚地傳達您的愿望清單。FR4在幾年前是一個非常具體的術語。如今,這是一個更通用的術語。除非您暗中信任,否則不要將PCB材料的選擇權留給制造商。
從這往哪兒走
為PCB應用選擇正確的基板和層壓板并不總是那么容易。當您進入高密度,高頻或微波頻率領域時,質量和成本效率之間存在微妙的平衡。
與某些PCB制造商合作將使您免于交叉布線,同時幫助您減少PCB組裝成本和交貨時間?!澳承笔侵父鶕?jù)需要協(xié)助設計階段的承包商。PCB布局和組裝服務完成的設計工作越多,就就您應該使用的PCB材料類型提供更好的建議的可能性就越大。
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