Wspólne materiały płyt PCB i stałe dielektryczne

Wprowadzenie materiałów PCB

Są one ogólnie podzielone na pięć kategorii w zależności od różnych materiałów wzmocnienia stosowanych do płyt: na bazie papieru, na bazie tkaniny ze szkła, na bazie kompozytu (seria CEM),Laminat wielowarstwowy na bazie płyty, oraz na bazie specjalnych materiałów (ceramiki, metalu, itp.).

W przypadku CCI na bazie zwykłego papieru istnieją różne rodzaje, takie jak żywica fenolowa (XPC, XXXPC, FR-1, FR-2, itp.), żywica epoksydowa (FE-3),żywica poliestrowa, itp. W przypadku CCL na bazie zwykłej tkaniny ze szkła, istnieje żywica epoksydowa (FR-4, FR-5), która jest najczęściej stosowaną.Tkaniny nienasycone, itp., jako materiały wzmacniające) takie jak żywica modyfikowana bismaleimid-triazyną (BT), żywica poliamidowa (PI), żywica p-fenyloeterowa (PPO), żywica maleimidowo-styrenowa (MS), żywica policyjanuratowa,żywica poliolefinowa, itp. W zależności od właściwości CCL w zakresie opóźnienia płomienia można je podzielić na płyty typu opóźniającego płomień (UL94-V0, UL94-V1) i płyty typu nieopóźniającego płomień (UL94-HB).

W ostatnich latach, w związku ze wzrostem świadomości kwestii ochrony środowiska, w przeciwpożarowych przeciwpożarowych przeciwpożarowych CCL wprowadzono nowy rodzaj odmiany CCL bez związków bromowanych,zwany "zielony CCL opóźniający płomień"Ponieważ technologia produktów elektronicznych rozwija się gwałtownie, na CCL nakłada się wyższe wymagania dotyczące wydajności.można je dalej podzielić na ogólne osiągi CCL, niskiej stałej CCL dielektrycznej, wysokiej odporności cieplnej CCL (L dla płyt ogólnych jest powyżej 150 °C), niskiego współczynnika rozszerzenia termicznego CCL (zazwyczaj stosowanego na płytkach opakowaniowych) i innych typów.

Szczegóły dotyczące parametrów i zastosowań są następujące:

• 94-HB: zwykła tablica papierowa, nieodporna na ogień (materiał najniższej jakości, stosowany do perforacji, nie może być stosowany jako tablica zasilania)
• 94-V0: płomienioodporna tablica papierowa (używana do perforacji)
• 22F: Jednostronna płytka z półwłókna szklanego (używana do perforacji)
• CEM-1: Jednostronna płytka z włókna szklanych (muszą być wiertone za pomocą komputera, nie mogą być przebiane)
• CEM-3: Dwustronne płyty z półwłókna szklanego (z wyjątkiem dwustronnych płyt papierowych, jest to najniższy poziom materiału dla płyt dwustronnych.i jest tańszy niż FR-4)
• FR-4: Płyty z dwustronnej włókna szklanego. Właściwości opóźniające płomień podzielone są na 94VO-V-1-V-2-94HB. Półtrzeźwiona arkusz jest 1080 = 0,0712 mm, 2116 = 0,1143 mm, 7628 = 0,1778 mm.FR4 i CEM-3 są używane do oznaczania materiału tablicy, przy czym FR4 jest płytą ze szkła, a CEM-3 jest płytą z kompozytu.

Stała dielektryczna materiałów PCB

Badania nad stałą dielektryczną materiałów PCB prowadzone są z tego powodu, że na prędkość i integralność sygnału transmisji sygnału na PCB wpływa stała dielektryczna.Ta stała jest niezwykle ważna.Powodem, dla którego pracownicy sprzętu pomijają ten parametr, jest to, że stała dielektryczna jest określona, gdy producent wybiera różne materiały do wykonania płyty PCB.

Stała dielektryczna: Kiedy medium jest poddane zewnętrznemu polu elektrycznemu, wytwarza on pobudzony ładunek, który osłabia pole elektryczne.Stosunek pierwotnego pola elektrycznego (w próżni) do końcowego pola elektrycznego w środku jest względną stałą dielektryczną (lub stałą dielektryczną), znana również jako stała dielektryczna, która jest powiązana z częstotliwością.

Stała dielektryczna to iloczyn względnej stałej dielektrycznej i bezwzględnej stałej dielektrycznej próżni.,siła pola elektrycznego ulegnie znacznemu zmniejszeniu wewnątrz dielektryku.

Polarność materiałów polimerowych może być określona przez stałą dielektryczną materiału.substancje o względnej stałej dielektrycznej w zakresie 2.8 do 3.6 są słabymi substancjami polarnymi, a substancje o względnej stałej dielektrycznej mniejszej niż 2.8 są substancjami niepolarnymi.

Stała dielektryczna materiałów FR4

Stała dielektryczna (Dk, ε, Er) określa prędkość, z jaką sygnał elektryczny rozprzestrzenia się w medium.Prędkość rozprzestrzeniania się sygnału elektrycznego jest odwrotnie proporcjonalna do pierwiastka kwadratowego stałej dielektrycznejIm niższa stała dielektryczna, tym szybsza transmisja sygnału.Głębokość wody, która pokrywa twoje kostki, oznacza lepkość wodyIm bardziej lepka woda, tym wyższa stała dielektryczna, i tym wolniej biegniesz.

Stała dielektryczna nie jest łatwa do pomiaru ani zdefiniowania.stan materiału przed i podczas badaniaStała dielektryczna zmienia się również w zależności od temperatury, a niektóre specjalne materiały biorą pod uwagę temperaturę podczas rozwoju.Wilgotność jest również istotnym czynnikiem wpływającym na stałą dielektryczną; ponieważ stała dielektryczna wody wynosi 70, niewielka ilość wody może powodować znaczące zmiany.

Strata dielektryczna materiału FR4: Strata energii spowodowana przez polaryzację dielektryczną i efekt opóźnienia przewodzenia dielektrycznego materiału izolacyjnego pod działaniem pola elektrycznego.Znane również jako utrata dielektryczna lub po prostu utrataPod działaniem przemiennego pola elektrycznego the deficiency angle of the cosine of the vector combination between the current passing through the dielectric and the voltage across the dielectric (power factor angle Φ) is called the dielectric loss angleStrata dielektryczna FR4 wynosi zazwyczaj około 0.02, a utrata dielektryczna wzrasta wraz ze wzrostem częstotliwości.

Wartość TG materiału FR4: nazywana jest również temperaturą przejściową szkła, która jest na ogół 130°C, 140°C, 150°C i 170°C.

FR4 Standardowa grubość materiału

Powszechnie stosowane grubości to 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 i 2,0 mm.Odchylenie grubości płyty zależy od mocy produkcyjnych fabryki płyt. Powszechna grubość miedzi dla płyt miedzianych FR4 wynosi 0,5 oz, 1 oz i 2 oz. Dostępne są również inne grubości miedzi, które należy skonsultować z producentem PCB w celu określenia.