Дизайн PCB - материалы и пласты PCB, используемые в обрабатывающей промышленности

PCB мaterial selection is the first step in the PCB design process. Выбор подходящего материала для проектирования очень важен, так как он влияет на общее свойство платы.

прежде чем выбирать начало, необходимо учитывать множество факторов. Убедитесь, что свойства материала удовлетворяют определенным требованиям платы и конечному применению.

One of the main problems we face when manufacturing PCBs is that designers often rely too much on material data sheets. таблицы данных дают Конструкторам полное описание электрических свойств материалов. Однако, when considering various real-world manufacturing issues, недостаточно данных, and real-world manufacturing issues are important because they affect output and cost.

в этом документе мы сосредоточим внимание на следующих моментах:

материал печатной платы:

PCB материал: бронза

Use the following 3 items to manufacture printed circuit boards:

предварительное выщелачивание: материал уровня B, имеющий вязкость, позволяет склеивать различные слойные пластины или фольгу.

медная фольга: следы электропроводности на PCB.

плакированная бронза (материал сердечника): ламинирование и отверждение через препрег и медную фольгу.

материал PCB: фольга, стержневой материал и препрег

How to choose a слоистая плита PCB?

этот слоистая плита PCB is made of dielectric material. при выборе слоистая плита PCB, we need to consider some of the key characteristics of the dielectric material used. These attributes include:

Thermal performance Electrical characteristics

температура стеклования (Tg) диэлектрическая постоянная (Dk)

температура разложения (Td) loss tangent or loss factor (Tan δ or Df)

коэффициент теплопроводности (k)

коэффициент теплового расширения (CTE)

температура стеклообразования (Tg): по мере того, как полимерная цепь становится более подвижной, основная пластина PCB переходит из стеклянного и жесткого состояния в размягченное и деформируемое состояние. Tg представлен по Цельсию (Цельсию).

температура стеклования (Tg)

Людские ресурсы

180 градусов по цельсию

Rogers 4350B 280°C

температура разложения (ТД): температура химического разложения материала. Международная система единиц по Цельсию.

температура разложения (Td)

Людские ресурсы

340 градусов по цельсию

Rogers 4350B 390°C

коэффициент теплопроводности (k): The property of a material to conduct heat; low thermal conductivity means low heat transfer, высокая проводимость означает высокую теплопередачу. SI unit: Watt/миккельвин.

коэффициент теплопроводности (k)

Людские ресурсы

0,4 вт / м

Rogers 4350B 0.69 W/m

коэффициент теплового расширения (CTE): коэффициент расширения при нагревании материала PCB. CTE выражается в миллионной части (ppm) на каждый нагрев по Цельсию. международная единица измерения: одна миллионная градус Цельсия.

When the temperature of the material rises above Tg, CTE также поднимается.

как правило, база CTE гораздо выше, чем CTE медь, что создает проблемы для межсоединений при нагревании PCB.

коэффициент теплового расширения в ось х и ось Y обычно является низким и составляет порядка 10 - 20 ppm на градус Цельсия. обычно это происходит из - за того, что плетеное стекло ограничивает материал в направлении X и Y. Даже если температура материала поднимется выше уровня Tg, CTE не изменится слишком сильно. Поэтому материал должен расширяться в направлении Z.

Ctrl по оси Z должен быть как можно ниже; Цель заключается в том, чтобы менее 70 ppm на один градус по Цельсию, что будет увеличиваться по мере того, как материал превысит Tg.

расширение материала измеряется коэффициентом теплового расширения (CTE). на этой диаграмме показано направление z в CTE. чтобы узнать больше о тепловых факторах материала PCB, прочтите нашу статью о том, что является тепловым анализом в сборке PCB.

коэффициент теплового расширения (CTE)

370 Human Resources

х 13 ppm / цельсий

Y 14 ppm / цельсий

Z45ppm/°C

Rogers 4350B X 10 ppm / C

Y 12 ppm/°C

Z 32 ppm / цельсий

Permittivity (Dk) or Relative Permeability (Er): The ratio of the permittivity of a material to the permittivity of free space (ie, vacuum). Он также известен как относительная проницаемость.

таблицы данных относятся к процентному содержанию смолы в материалах (обычно 50%). фактическая доля смолы в кернах или препрегах варьируется в зависимости от ее состава, и поэтому Dk может различаться. Процентная доля меди и толщина предварительно пропитанного материала от сжатия в конечном счете определяют высоту среды.

Most of the used PCB materials have Er in the range between 2.5 и 4.5. В некоторых микроволновых применениях, materials with higher Er values are also used. Обычно он уменьшается с увеличением частоты.

диэлектрическая постоянная (DC) или относительная магнитная проницаемость (Er)

370 Human Resources

смола содержание 50% 3,92

Rogers 4350B 3.48

тангенс угла потерь (tan 's end) или коэффициент потерь (df): тангенс или коэффициент потерь угла потери - тангенс угла сопротивления в диэлектрике между сопротивлением и реактивным током. потери диэлектрика увеличиваются по мере увеличения значения ДФ. более низкие значения DF приводят к "быстрому" развитию базы, а более высокие значения DF ведут к "медленному" развитию базы. Df незначительное увеличение по частоте; для высокочастотных материалов с очень низким значением Df, их частотное изменение очень незначительно. диапазон значений составляет 0001 - 0030.

убыль при 10GHZ касательно 370 людских ресурсов 0.0250 Rogers 4350B 0.0037

потери сигнала и частота работы

Signal loss includes dielectric loss and copper loss.

потеря диэлектрика является частью общих потерь сигнала: диэлектрический материал состоит из поляризованных молекул. These molecules vibrate in the electric field created by the time-varying signal on the signal trajectory. Это нагревает диэлектрик и приводит к диэлектрической потере как части потери сигнала. The signal loss increases with frequency. Такие потери можно свести к минимуму за счет материалов с низким коэффициентом потерь. To understand the signal performance of След PCB