印制電路板,通常稱(chēng)為PCB,是一個(gè)模塊,具有幾個(gè)相互連接的組件,這些組件對(duì)齊以確保電流流過(guò)安裝有這些組件的設(shè)備。從無(wú)線(xiàn)電到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)再到雷達(dá)系統(tǒng),PCB一直是幾種電子設(shè)備的組成部分。
印制電路板主要根據(jù)其結(jié)構(gòu)分為三種類(lèi)型:?jiǎn)蚊?,雙面或多層。這些電路板的名稱(chēng)來(lái)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(duì)制造印制電路板材料感興趣?
印制電路板材料的詳細(xì)概述
印制電路板的基底或基礎(chǔ)包括層壓板和基底?;幕旧鲜欠菍?dǎo)電材料,通常根據(jù)其介電常數(shù)dk進(jìn)行選擇。層壓板與基材一起使用,它們提供了表面材料。有時(shí),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?;暹吘壣嫌薪佑|指,可作為其他PCB或其他外部設(shè)備的連接器。
基材:這些是介電復(fù)合結(jié)構(gòu),具有環(huán)氧樹(shù)脂和玻璃或紙編織材料。有時(shí)可以向這些基板添加陶瓷等材料,以提高其介電常數(shù)。有時(shí)也使用無(wú)紡紙或玻璃編織。通常制造襯底以滿(mǎn)足特定的應(yīng)用性能。有多種類(lèi)型的基板用于PCB制造。根據(jù)它們的構(gòu)造,它們基本上被區(qū)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(jià)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(huán)氧樹(shù)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(yōu)勢(shì),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(jī)械強(qiáng)度。它還可以在潮濕和干燥的環(huán)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(guó)貿(mào)易組織NEMA指定的通用材料等級(jí)。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(jí)。他們是:
l 標(biāo)準(zhǔn):材料的耐熱性高達(dá)140°C至150°C,因此,這是常規(guī)應(yīng)用中FR4基板的常見(jiàn)選擇。
l 高溫轉(zhuǎn)變:顧名思義,此FR4變體的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高達(dá)1180°C。這些基板與無(wú)鉛回流焊技術(shù)兼容。
l 無(wú)鹵素:這些FR4變體與無(wú)鉛回流焊技術(shù)兼容。
l 高CTI FR4:此類(lèi)FR4材料具有較高的比較跟蹤指數(shù),有時(shí)可能高達(dá)600伏。
l 無(wú)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(jī)械優(yōu)勢(shì)而廣受歡迎,但不建議將其用于涉及RF /微波頻率的應(yīng)用。下一個(gè)主題討論了當(dāng)今使用的更多PCB基板。
基板是印制電路板的基本構(gòu)件,它們?cè)诖_保其完整性方面起著關(guān)鍵作用。因此,您無(wú)法承受與他們相處的錯(cuò)誤。FR4是當(dāng)今使用的最常見(jiàn)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(yīng)用中的典型優(yōu)勢(shì)。
重點(diǎn)關(guān)注用于制造PCB的重要類(lèi)型的基板
眾所周知,PCB分為三種類(lèi)型:剛性,剛性-柔性和柔性?;氖撬羞@些類(lèi)型的主要控制因素。以下是這些PCB中使用的幾種常見(jiàn)的基板類(lèi)型。
硬質(zhì)剛性基板:顧名思義,這些基板堅(jiān)固耐用,可用于保持PCB的形狀。這些基材大多數(shù)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(zhì)剛性基材:
l 鋁:這種材料具有很強(qiáng)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(dá)350oC的溫度。
l 氮化鋁:這種材料具有很高的導(dǎo)熱性。還以高熱強(qiáng)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(dǎo)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(guān)的一些缺點(diǎn),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(huì)影響電流。多年來(lái),由于各種撓性基板具有多種優(yōu)點(diǎn),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(jī)械性能而聞名,例如低耗散因數(shù)和溫度穩(wěn)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(kāi)發(fā)的。
l 聚酰亞胺:聚酰亞胺通??s寫(xiě)為PI,是酰亞胺聚合物的名稱(chēng),可提供所需的機(jī)械性能的混合物,例如優(yōu)異的熱穩(wěn)定性,良好的耐熱性,良好的電氣性能和優(yōu)異的耐化學(xué)性。杜邦公司開(kāi)發(fā)的Kapton是當(dāng)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(jī)械性能(如耐化學(xué)藥品,耐高溫和極強(qiáng)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(yī)療,航空航天,航空和軍事領(lǐng)域的關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用中,這些應(yīng)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(gè)應(yīng)用要求。上面的帖子為您簡(jiǎn)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(huì)處理所有這些問(wèn)題。因此,在了解了每種基材的典型優(yōu)點(diǎn)之后,您需要進(jìn)行檢查。
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