PCB Tecnico - La tendenza del settore del substrato PCB

Un breve intervento sulla tendenza dei substrati PCB per circuiti stampati

1. Innovazione continua del bordo FR-4

In breve, i substrati del circuito stampato includono principalmente tre principali materie prime: foglio di rame, resina e materiali di rinforzo. Tuttavia, se si studia ulteriormente il substrato attuale e si esaminano i suoi cambiamenti nel corso degli anni, si scopre che la complessità del contenuto del substrato è davvero inimmaginabile. Poiché i produttori di circuiti stampati hanno requisiti sempre più rigorosi per la qualità dei substrati nell'era senza piombo, le prestazioni e le specifiche di resine e substrati diventeranno senza dubbio più complesse. La sfida dei fornitori di substrati è trovare il miglior equilibrio tra le diverse esigenze dei clienti al fine di ottenere i vantaggi produttivi più economici e fornire i loro dati di prodotto all'intera catena di fornitura come riferimento.

2. Tendenze industriali che guidano le specifiche dei substrati

Una serie di tendenze industriali in corso promuoverà l'applicazione sul mercato e l'adozione di pannelli riformulati. Queste tendenze includono la tendenza di progettazione dei pannelli multistrato, le normative di protezione ambientale e i requisiti elettrici, che sono descritti di seguito:

2.1. Tendenza di progettazione del bordo multi-wide

Una delle tendenze attuali di progettazione PCB è quella di aumentare la densità di cablaggio. Ci sono tre modi per raggiungere questo obiettivo: il primo è ridurre la larghezza della linea e la distanza tra le linee, in modo che un cablaggio sempre più denso possa essere sistemato in un'area unitaria; il secondo è quello di aumentare lo strato del circuito stampato. Numero; L'ultimo è quello di ridurre l'apertura e le dimensioni del cuscinetto di saldatura.

Tuttavia, quando ci sono più linee per unità di area, la sua temperatura di funzionamento è destinata ad aumentare. Inoltre, con l'aumento continuo del numero di strati di circuiti stampati, le schede finite diventeranno inevitabilmente più spesse allo stesso tempo. Altrimenti, può essere laminato solo con uno strato dielettrico più sottile per mantenere lo spessore originale. Più spesso il PCB, più aumenta lo stress termico della parete passante causata dall'accumulo di calore, il che aumenterà l'effetto di espansione termica nella direzione Z. Quando viene selezionato uno strato dielettrico più sottile, significa che devono essere utilizzati un substrato e una pellicola con un contenuto di colla più elevato; ma un maggiore contenuto di colla causerà l'espansione termica e lo stress nella direzione Z del foro passante per aumentare. Inoltre, riducendo l'apertura del foro passante aumenterà inevitabilmente il rapporto di aspetto; Pertanto, al fine di garantire l'affidabilità del foro passante placcato, il substrato utilizzato deve avere una minore espansione termica e una migliore stabilità termica in modo da non cadere a corto.

Oltre ai fattori di cui sopra, quando aumenta la densità dei componenti di assemblaggio del circuito stampato, anche il layout dei fori di via sarà organizzato più da vicino. Tuttavia, questa azione renderà la perdita del fascio di vetro più tesa e persino ponte la fibra di vetro del substrato tra le pareti del foro, che porterà a un cortocircuito. Questo tipo di fenomeno di perdita filiforme anodica (CAF) è uno dei temi dell'attuale era senza piombo per i materiali della lamiera. Naturalmente, la nuova generazione di substrati deve avere una migliore capacità anti-CAF per prevenire frequenti eventi nella saldatura senza piombo.

2.2. Leggi e regolamenti in materia di protezione dell'ambiente

Tra le numerose normative, RoHS limita il contenuto di piombo durante la saldatura. La saldatura stagno-piombo è stata utilizzata negli impianti di assemblaggio per molti anni. Il punto di fusione della sua lega è 183Â ° C e la temperatura del processo di saldatura di fusione è generalmente di circa 220Â ° C.

Lega stagno-argento-rame tradizionale senza piombo (come SAC305 ha un punto di fusione di circa 217 ° C, e solitamente la temperatura di picco durante la saldatura di fusione sarà fino a 245 ° C. L'aumento della temperatura di saldatura significa che il materiale di base deve avere una migliore stabilità termica prima che possa essere tollerato.

La direttiva RoHS vieta inoltre alcuni ritardanti di fiamma contenenti alogeni, tra cui PBB e PBDE. Tuttavia, TBBA, il ritardante di fiamma più comunemente usato nei substrati PCB, in realtà non è nella lista nera RoHS. Tuttavia, a causa della reazione impropria di lavaggio delle piastre contenenti TBBA quando la temperatura è elevata, alcuni produttori di marca di tutta la macchina considerano ancora il passaggio a materiali privi di alogeni.

2.3. Requisiti elettrici

I circuiti stampati PCB hanno requisiti elettrici, applicazioni ad alta velocità, banda larga e radiofrequenza, costringendo la scheda ad avere migliori prestazioni elettriche, cioè la costante dielettrica Dk e il fattore di dissipazione Df non solo devono essere soppressi, ma devono anche essere scheda completa. Le prestazioni sono stabili nel mezzo e dovrebbero anche essere ben controllate. Coloro che soddisfano questi requisiti elettrici devono anche essere inferiori in termini di stabilità termica. Solo in questo modo, la domanda di mercato e la quota di mercato possono aumentare giorno dopo giorno.