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전자 설계

전자 설계 - PCB 회로 기판 설계 PCB 재료 선택

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전자 설계 - PCB 회로 기판 설계 PCB 재료 선택

PCB 회로 기판 설계 PCB 재료 선택

2021-08-26
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Author:Belle

각 PCB의 열, 기계 및 전기 동작은 PCB 기판, 도체 및 어셈블리 재료의 재료 특성에 따라 달라집니다.이러한 서로 다른 재료 중에서 PCB 설계자는 정확한 PCB 기판 재료를 선택하여 회로 기판의 행동을 최대한 제어할 수 있다.PCB 재료의 특성, 특히 수지와 층압판은 기계적, 열적, 전기적 자극에 대한 회로 기판의 반응을 결정합니다. PCB 기판 재료를 선택해야 할 때 어떤 PCB 재료 특성이 회로 기판에 가장 중요합니까?대답은 보드 적용 및 PCB 배포 환경에 따라 달라집니다.다음 PCB에 대한 프리 스프레이 및 레이어 프레스를 선택할 때는 응용 프로그램에 참고할 수 있도록 다음과 같은 중요한 재료 특성을 고려해야 합니다. 더 이상 FR4에 국한되지 않는 베이스보드를 선택하지만 PCB 레이어 프레스를 쉽게 선택하면 안 됩니다.먼저 서로 다른 재료 특성이 PCB에 어떤 영향을 미치는지 알고 작업 요구 사항을 충족할 수 있는 레이어 프레스를 선택해야 합니다.강화 목제품 제조업체의 마케팅 소개만 듣지 마십시오.각 기판의 재료 특성과 PCB에 어떤 영향을 미치는지 알아보는 데 시간이 좀 걸립니다. PCB 재료의 성능에 대한 데이터는 인터넷에서 찾을 수 있지만 제조업체, 특히 전문적인 층압 재료에 문의하는 것이 좋습니다. 두 층압 재료가 완전히 같거나 똑같지 않기 때문입니다.세라믹과 메탈코어 PCB 등 보다 이국적인 소재는 독특한 소재특성을 지니고 있다. 모든 디자이너가 알아야 할 중요한 PCB 소재 특성은 전기, 구조, 기계,및 열 성능. 전기 성능오늘날 PCB 기판 재료에서 고려해야 할 모든 중요한 전기 성능은 개전 상수에 반영됩니다. 개전 상수 이것은 PCB가 고속/고주파 PCB 층압을 위해 설계할 때 고려해야 할 주요 전기 특성입니다.개전 상수는 주파수의 함수로서 PCB 기판에서 다음과 같은 형식의 색산을 일으킨다. 속도 색산: 개전 상수도 주파수의 함수이기 때문이다.서로 다른 주파수는 서로 다른 정도의 손실을 겪고 서로 다른 속도로 전파된다. 손실 색산: 신호가 겪는 감쇠도 주파수의 함수이다.색산의 간단한 모델은 빈도가 증가함에 따라 손실이 증가한다는 것을 나타내지만 이것은 엄격하고 정확한 것이 아니다.일부 전압판의 손실과 스펙트럼 사이에는 복잡한 관계가 있을 수 있다. 이 두 가지 효과는 신호가 전파되는 과정에서 왜곡되는 정도에 영향을 줄 수 있다.매우 좁은 대역폭 또는 단일 주파수에서 작동하는 아날로그 신호의 경우 분산은 중요하지 않습니다.그러나 디지털 신호에서 매우 중요하며 고속 디지털 신호 모델링 및 상호 연결 설계의 주요 과제 중 하나입니다. 구조 성능 PCB와 그 기판의 구조는 회로 기판의 기계적, 열적, 전기적 성능에도 영향을 미칩니다.이러한 특성은 주로 유리 짜임 방법과 구리 도체의 거칠음이라는 두 가지 측면에서 나타납니다. 유리 짜임 스타일 유리 짜임 패턴은 기판의 수지 함량과 관련이 있는 PCB 기판에 간격을 남깁니다.유리와 침착수지의 부피비를 결합하여 기저의 부피 평균 개전 상수를 확정한다.이밖에 유리편직도안의 간극은 이른바 섬유편직효과를 산생하는데 그중 상호련결선을 따라 변화하는 안감개전상수는 편전, 공명 및 손실을 초래한다.이러한 영향은 레이더 신호, 기가비트 이더넷 및 일반적인 LWDSSerDes 채널 신호에 영향을 미치는 50GHz 이상의 주파수에서 매우 두드러집니다.

PCB 회로기판 설계

구리 조잡도는 실제로 인쇄 구리 도체의 구조적 특성이지만 상호 연결된 전기 저항에 도움이됩니다.도체의 표면 조잡도는 고주파에서의 집피효과 저항을 효과적으로 증가시켜 신호 전파 과정에서 감응 와전류로 인한 전감 손실을 초래한다.구리 식각, 구리 퇴적 방법 및 예비 침출 재료 벽돌의 표면은 표면 거칠기에 어느 정도 영향을 미칩니다. 열 성능은 기초 재료를 선택할 때PCB 층 압판과 기판의 열 성능은 두 그룹으로 나눌 필요가 있다. 열전도율과 비열은 기판 온도를 한때 높이는 데 필요한 열을 기판의 비열로 계량화하고, 단위 시간당 기판을 통해 전달되는 열은 열전도율로 계량화한다.이러한 PCB 재료의 특성은 회로 기판이 작동 중에 환경과 열 균형을 이룰 때의 최종 온도를 공동으로 결정합니다.대형 히트싱크나 섀시로 빠르게 열을 방출해야 하는 환경에 보드를 배치할 경우 열전도도가 높은 베이스보드를 사용해야 합니다. 이 두 PCB 소재 특성도 관련이 있습니다.모든 재료에는 일정한 열팽창계수 (CTE) 가 있는데 이는 마침 PCB 기판의 각방향 이성의 량 (즉 팽창계수가 부동한 방향에서 다름) 이다.회로 기판의 온도가 유리화 변환 온도(Tg)를 초과하면 CTE 값이 갑자기 증가합니다.이상적으로 CTE 값은 필요한 온도 범위에서 가능한 한 낮고 Tg 값은 가능한 한 높아야 합니다.가장 저렴한 FR4 기판의 Tg~130°C이지만 대부분의 제조업체는 Tg~170°C의 심재와 레이어 프레스 옵션을 제공합니다. 위에 나열된 열 성능도 PCB 기판의 도체의 기계적 안정성과 관련이 있습니다.특히, CTE의 미스매치는 체적 팽창으로 인한 기계적 응력으로 인해 구멍이 끊어지기 쉬운 높은 종횡비 오버홀 및 블라인드/매립 구멍에서 알려진 신뢰성 문제를 발생시킵니다.따라서 고Tg 소재 및 기타 전문 레이어 프레스가 개발되었으며 HDI 보드 PCB 설계에 종사하는 설계 엔지니어는 이러한 대체 재료의 사용을 고려할 수 있습니다.