Введение материалов для печатных плат
Их обычно делят на пять категорий в зависимости от различных армирующих материалов, используемых для изготовления плит: на основе бумаги, на основе стеклоткани, на основе композита (серия CEM), на основе ламинированных многослойных плит и на основе специальных материалов (керамики, металлического сердечника и т. д.).
Если классифицировать клей на основе смолы, используемый для изготовления плит, то для обычного CCI на бумажной основе существуют различные типы, такие как фенольная смола (XPC, XXXPC, FR-1, FR-2 и т. д.), эпоксидная смола (FE-3), полиэфирная смола и т. д. Для обычного CCL на основе стекловолокна существует эпоксидная смола (FR-4, FR-5), которая является наиболее часто используемым типом. Существуют также другие специальные смолы (с использованием стеклоткани, полиимидного волокна, нетканых материалов и т. д. в качестве армирующих материалов), такие как бисмалеимид-триазин-модифицированная смола (BT), полиимидная смола (PI), смола с п-фениленовым эфиром (PPO), малеимид-стирольная смола (MS), полициануратная смола, полиолефиновая смола и т. д. В зависимости от огнестойкости CCL их можно разделить на огнестойкие. (UL94-V0, UL94-V1) и плиты негорючего типа (UL94-HB).
В последние годы, с ростом осведомленности о проблемах защиты окружающей среды, в состав огнезащитных CCL был введен новый тип CCL без бромированных соединений, получивший название «зеленый огнестойкий CCL». Поскольку технология электронных продуктов быстро развивается, к CCL предъявляются более высокие требования к производительности. Таким образом, исходя из классификации характеристик CCL, их можно далее разделить на CCL общего назначения, CCL с низкой диэлектрической проницаемостью, CCL с высокой термостойкостью (L для обычных плат выше 150 ℃), CCL с низким коэффициентом теплового расширения (обычно используется на упаковочных картонах) и другие типы.
Подробная информация о параметрах и приложениях приведена ниже.:
1. 94-HB: Обычный бумажный картон, не пожаробезопасный (материал самого низкого качества, используемый для перфорации, не может использоваться в качестве платы питания)
2. 94-V0: Огнестойкий бумажный картон (используется для перфорации).
3. 22F: Односторонняя плита из полустекловолокна (используется для перфорации).
4. CEM-1: Односторонняя плата из стекловолокна (необходимо сверлить с помощью компьютера, перфорировать нельзя)
5. CEM-3: Двусторонняя полустекловолоконная плита (за исключением двустороннего бумажного картона, это самый дешевый материал для двусторонних досок. Из этого материала можно изготавливать простые двусторонние доски, и он дешевле, чем FR-4)
6. FR-4: Двусторонняя плита из стекловолокна. По огнезащитным свойствам подразделяются на 94ВО-В-1-В-2-94ХБ. Полуотвержденный лист 1080=0,0712мм, 2116=0,1143мм, 7628=0,1778мм. FR4 и CEM-3 используются для обозначения материала платы: FR4 — это плита из стекловолокна, а CEM-3 — плита на основе композита.
Диэлектрическая проницаемость материалов печатных плат
Исследование диэлектрической проницаемости материалов печатных плат связано с тем, что диэлектрическая проницаемость влияет на скорость и целостность передачи сигнала на печатной плате. Поэтому эта константа чрезвычайно важна. Причина, по которой специалисты по аппаратному обеспечению игнорируют этот параметр, заключается в том, что диэлектрическая проницаемость определяется, когда производитель выбирает различные материалы для изготовления печатной платы.
Диэлектрическая проницаемость: Когда среда подвергается внешнему электрическому полю, она создает индуцированный заряд, который ослабляет электрическое поле. Отношение исходного приложенного электрического поля (в вакууме) к конечному электрическому полю в среде представляет собой относительную диэлектрическую проницаемость (или диэлектрическую проницаемость), также известную как диэлектрическая проницаемость, которая связана с частотой.
Диэлектрическая проницаемость представляет собой произведение относительной диэлектрической проницаемости и абсолютной диэлектрической проницаемости вакуума. Если материал с высокой диэлектрической проницаемостью поместить в электрическое поле, напряженность электрического поля внутри диэлектрика значительно уменьшится. Относительная диэлектрическая проницаемость идеального проводника бесконечна.
Полярность полимерных материалов можно определить по диэлектрической проницаемости материала. Обычно вещества с относительной диэлектрической проницаемостью более 3,6 являются полярными веществами; вещества с относительной диэлектрической проницаемостью в пределах от 2,8 до 3,6 являются слабополярными веществами; а вещества с относительной диэлектрической проницаемостью менее 2,8 являются неполярными веществами.
Диэлектрическая проницаемость материалов FR4
Диэлектрическая проницаемость (Dk, ε, Er) определяет скорость распространения электрического сигнала в среде. Скорость распространения электрического сигнала обратно пропорциональна квадратному корню из диэлектрической проницаемости. Чем ниже диэлектрическая проницаемость, тем быстрее передача сигнала. Давайте проведем аналогию. Когда вы бежите по пляжу, глубина воды, покрывающей ваши лодыжки, представляет собой вязкость воды, то есть ее диэлектрическую проницаемость. Чем вязкее вода, тем выше ее диэлектрическая проницаемость и тем медленнее вы бежите.
Диэлектрическую проницаемость нелегко измерить или определить. Это связано не только с характеристиками среды, но и с методом тестирования, частотой тестирования, состоянием материала до и во время тестирования. Диэлектрическая проницаемость также меняется в зависимости от температуры, а некоторые специальные материалы учитывают температуру при разработке. Влажность также является важным фактором, влияющим на диэлектрическую проницаемость; поскольку диэлектрическая проницаемость воды равна 70, небольшое количество воды может вызвать значительные изменения.
FR4 Диэлектрические потери материала: это потери энергии, вызванные диэлектрической поляризацией и эффектом задержки диэлектрической проводимости изоляционного материала под действием электрического поля. Также известный как диэлектрические потери или просто потери. Под действием переменного электрического поля угол отклонения косинуса комбинации векторов между током, проходящим через диэлектрик, и напряжением на диэлектрике (угол коэффициента мощности Ф) называется углом диэлектрических потерь. Диэлектрические потери FR4 обычно составляют около 0,02, и диэлектрические потери увеличиваются с увеличением частоты.
Значение TG материала FR4: его также называют температурой стеклования, которая обычно составляет 130 ℃, 140 ℃, 150 ℃ и 170 ℃.
Стандартная толщина материала FR4
Обычно используемые толщины составляют 0,3 мм, 0,4 мм, 0,5 мм, 0,6 мм, 0,8 мм, 1,0 мм, 1,2 мм, 1,5 мм, 1,6 мм, 1,8 мм и 2,0 мм. Отклонение толщины доски зависит от производственной мощности завода по производству картона. Обычная толщина меди для плат с медным покрытием FR4 составляет 0,5 унции, 1 унцию и 2 унции. Также доступны меди другой толщины, и для их определения необходимо проконсультироваться с производителем печатной платы.
