Zavedení materiálů PCB
Obecně jsou rozděleny do pěti kategorií podle různých vyztužovacích materiálů používaných pro desky: na bázi papíru, na bázi tkaniny ze skleněných vláken, na bázi kompozitu (řada CEM), na bázi laminovaných vícevrstvých desek a na bázi speciálních materiálů (na bázi keramiky, kovového jádra atd.).
Pokud jsou kategorizovány podle pryskyřičného lepidla použitého pro desky, pro běžné CCI na bázi papíru existují různé typy, jako je fenolová pryskyřice (XPC, XXXPC, FR-1, FR-2 atd.), epoxidová pryskyřice (FE-3), polyesterová pryskyřice atd. Pro běžné CCL na bázi skelných vláken existuje epoxidová pryskyřice (FR-4, FR-5), což je nejběžněji používaný typ. Existují i další speciální pryskyřice (využívající jako výztužné materiály tkaninu ze skelných vláken, polyimidová vlákna, netkané textilie atd.), jako je bismaleimid-triazinem modifikovaná pryskyřice (BT), polyimidová pryskyřice (PI), p-fenylenetherová pryskyřice (PPO), maleimid-styrenová pryskyřice (MS), polykyanurátová pryskyřice, polyolefinová CL pryskyřice podle nehořlavosti, atd. (UL94-V0, UL94-V1) a desky nehořlavého typu (UL94-HB).
V posledních letech, se zvyšujícím se povědomím o otázkách ochrany životního prostředí, byl do samozhášecích CCL zaveden nový typ odrůdy CCL bez bromovaných sloučenin, nazývaný „zelený zpomalovač hoření CCL“. Jak se technologie elektronických výrobků rychle vyvíjí, jsou na CCL kladeny vyšší požadavky na výkon. Z výkonnostní klasifikace CCL je tedy lze dále rozdělit na CCL s obecným výkonem, CCL s nízkou dielektrickou konstantou, CCL s vysokou tepelnou odolností (L pro obecné desky je nad 150 ℃), nízký koeficient tepelné roztažnosti CCL (obecně používaný na obalových deskách) a další typy.
Podrobnosti o parametrech a aplikacích jsou následující:
1. 94-HB: Obyčejná papírová lepenka, nehořlavá (materiál nejnižší kvality používaný k děrování perforací, nelze použít jako napájecí desku)
2. 94-V0: Papírová lepenka zpomalující hoření (používá se k děrování perforací)
3. 22F: Jednostranná deska ze skelného vlákna (používá se k děrování perforací)
4. CEM-1: Jednostranná sklolaminátová deska (nutno vrtat pomocí počítače, nelze děrovat)
5. CEM-3: Oboustranná polosklolaminátová deska (kromě oboustranné papírové lepenky je to nejnižší materiál pro oboustranné desky. Z tohoto materiálu lze vyrobit jednoduché oboustranné desky a je levnější než FR-4)
6. FR-4: Oboustranná sklolaminátová deska. Vlastnosti zpomalující hoření se dělí na 94VO-V-1-V-2-94HB. Polovytvrzený plech je 1080=0,0712 mm, 2116=0,1143 mm, 7628=0,1778 mm. FR4 a CEM-3 se používají k označení materiálu desky, přičemž FR4 je deska ze skelných vláken a CEM-3 je deska na bázi kompozitu.
Dielektrická konstanta materiálů DPS
Výzkum dielektrické konstanty materiálů PCB je způsoben tím, že rychlost a integrita signálu přenosu signálu na PCB jsou ovlivněny dielektrickou konstantou. Proto je tato konstanta nesmírně důležitá. Důvod, proč hardwarový personál tento parametr přehlíží, je ten, že dielektrická konstanta se určuje, když výrobce pro výrobu desky plošných spojů volí různé materiály.
Dielektrická konstanta: Když je médium vystaveno vnějšímu elektrickému poli, vytvoří indukovaný náboj, který zeslabuje elektrické pole. Poměr původního použitého elektrického pole (ve vakuu) ke konečnému elektrickému poli v médiu je relativní dielektrická konstanta (nebo dielektrická konstanta), také známá jako dielektrická konstanta, která souvisí s frekvencí.
Dielektrická konstanta je součinem relativní dielektrické konstanty a absolutní dielektrické konstanty vakua. Pokud je materiál s vysokou dielektrickou konstantou umístěn do elektrického pole, síla elektrického pole zazJménoná v dielektriku významný pokles. Relativní dielektrická konstanta ideálního vodiče je nekonečná.
Polarita polymerních materiálů může být určena dielektrickou konstantou materiálu. Obecně platí, že látky s relativní dielektrickou konstantou větší než 3,6 jsou polární látky; látky s relativní dielektrickou konstantou v rozmezí 2,8 až 3,6 jsou slabé polární látky; a látky s relativní dielektrickou konstantou menší než 2,8 jsou nepolární látky.
Dielektrická konstanta materiálů FR4
Dielektrická konstanta (Dk, ε, Er) určuje rychlost, kterou se elektrický signál šíří v médiu. Rychlost šíření elektrického signálu je nepřímo úměrná druhé odmocnině dielektrické konstanty. Čím nižší je dielektrická konstanta, tím rychlejší je přenos signálu. Vezměme si analogii. Když běžíte po pláži, hloubka vody, která pokrývá vaše kotníky, představuje viskozitu vody, což je dielektrická konstanta. Čím je voda viskóznější, tím vyšší je dielektrická konstanta a tím pomaleji běžíte.
Dielektrickou konstantu není snadné měřit nebo definovat. Nesouvisí pouze s vlastnostmi média, ale také s metodou zkoušení, četností zkoušení, stavem materiálu před zkoušením a během něj. Dielektrická konstanta se také mění s teplotou a některé speciální materiály berou při vývoji v úvahu teplotu. Vlhkost je také významným faktorem ovlivňujícím dielektrickou konstantu; protože dielektrická konstanta vody je 70, malé množství vody může způsobit významné změny.
FR4 Dielektrická ztráta materiálu: Je to ztráta energie způsobená dielektrickou polarizací a efektem zpoždění dielektrické vodivosti izolačního materiálu při působení elektrického pole. Také známý jako dielektrická ztráta nebo jednoduše ztráta. Při působení střídavého elektrického pole se úhel nedostatku kosinus vektorové kombinace mezi proudem procházejícím dielektrikem a napětím přes dielektrikum (úhel účiníku Φ) nazývá úhel dielektrické ztráty. Dielektrická ztráta FR4 je obecně kolem 0,02 a dielektrická ztráta se zvyšuje s rostoucí frekvencí.
Hodnota TG materiálu FR4: Také se nazývá teplota skelného přechodu, která je obecně 130 ℃, 140 ℃, 150 ℃ a 170 ℃.
Standardní tloušťka materiálu FR4
Běžně používané tloušťky jsou 0,3 mm, 0,4 mm, 0,5 mm, 0,6 mm, 0,8 mm, 1,0 mm, 1,2 mm, 1,5 mm, 1,6 mm, 1,8 mm a 2,0 mm. Odchylka tloušťky desky se mění s výrobní kapacitou továrny na desky. Běžná tloušťka mědi pro měděné desky FR4 je 0,5 oz, 1 oz a 2 oz. K dispozici jsou i jiné tloušťky mědi a jejich určení je třeba konzultovat s výrobcem PCB.
