Elektronik tasarım - Yapımda kullanılan PCB materyalleri ve laminatlar hakkında

PCB materyal seçimi PCB tasarım sürecindeki ilk adımdır. Tasarımın doğru maddelerini seçmek çok önemlidir çünkü devre kurulun tüm performansını etkiler.

Başlamadan önce düşünecek birçok faktör var. Material özelliklerinin özelliklerinizin ve son uygulamalarınıza uygulamasını sağlayın.

PCB üretirken karşılaştığımız en önemli sorunlardan biri tasarımcılar genellikle materyal veri çarşaflarına çok güveniyor. Veri çarşafı materyalin elektrik özelliklerinin büyük bir tasarımlarını sağlar. Fakat, farklı gerçek dünya üretim sorunlarını düşündüğünde veri çarşafları yetersiz ve gerçek dünya üretim sorunları önemlidir çünkü çıkış ve maliyetlerine etkilendikleri için.

Bu blog postesinde, bu noktalara odaklanacağız:

Çap tahtası maddeleri:

PCB materyali: bakır çarpı laminat

Bastırılmış devre tahtaları üretmek için aşağıdaki 3 öğeleri kullanın:

Örneğin: B-sahne materyali yapıştırıcı ve farklı laminatlar veya soyunlar bağlamasına izin verir.

Bakar yağ: PCB'deki yönetici izler.

Bakar Clad Laminate (temel materyal): hazırlanmış ve iyileştirilmiş bakar yağmurla.

PCB materyalleri: yağ, çekirdek ve hazırlık

PCB laminatını nasıl seçmeli?

PCB laminatı dielektrik maddelerden yapılır. PCB laminatını seçtiğinde kullanılan dielektrik maddelerin anahtar özelliklerinden bazılarını düşünmeliyiz. Bu özellikler:

Termal performans Elektrik özellikleri

Glass transition temperature (Tg) Dielectric constant (Dk)

Dekompozisyon sıcaklığı (Td) kaybı tangens veya kaybı faktörü (Tan´ya da Df)

Thermal conductivity (k)

Thermal Expansion Coefficient (CTE)

Glass geçiş sıcaklığı (Tg): Polimer zincirleri hareket etmek kolaylaştığında, PCB'nin gözlükten, sert durumdan yumuşak, değiştirilebilir durumda değiştirildiği sıcaklık sıcaklığı değiştirir. Tg Celsius derece (ºC) olarak ifade edilir.

Glass transition temperature (Tg)

370 İnsan Kaynakları

180°C

Rogers 4350B 280°C

Dekompozisyon sıcaklığı (Td): Bir materyalin kimyasal parçalanması altında sıcaklığı. Celsius.

Kıyıtlık sıcaklığı (Td)

370 İnsan Kaynakları

340°C

Rogers 4350B 390°C

Sıcaklık yapacak bir materyalin malı; Düşük sıcak süreci düşük ısı aktarımı anlamına gelir ve yüksek süreci yüksek ısı aktarımı anlamına gelir. SI birimi: Watt/meter Kelvin.

Thermal conductivity (k)

370 İnsan Kaynakları

0.4 W/m

Rogers 4350B 0.69 W/m

Thermal Expansion Coefficient (CTE): Isıtıldığında PCB materyalinin genişletim hızı. CTE, ısınma derecesinde milyon (ppm) boyunca parçalarda ifade edilir. SI birimi: PPM/°C.

Materialin sıcaklığı Tg üzerinde yükseldiğinde CTE de yükseliyor.

Substratın CTE genellikle bakra olanından daha yüksektir. Bu, PCB ısındığında bağlantı sorunlarına sebep olabilir.

X ve Y akslarının CTE genelde Celsius derece 10 ile 20 ppm düşük. Bu genellikle X ve Y yönlerindeki materyali sınırlayan kıvrılmış camdan dolayı. Materialin sıcaklığı Tg'in üstünde yükselmesine rağmen CTE çok değişmez. Bu yüzden materyal Z yönünde genişlemeli.

Z aksindeki CTE mümkün olduğunca düşük olmalı; hedef, Tg'in üstündeki maddelerin arttığı zaman, Celsius derece 70 ppm'den az olmak.

Bir materyalin genişlemesi sıcak genişleme (CTE) koefitörü ile ölçülür. Bu figur CTE'yi Z yönünde gösterir. PCB materyal sıcaklık düşünceleri hakkında daha fazla öğrenmek için, lütfen makalemizi okuyun PCB toplantısında sıcaklık analizi nedir?

Thermal Expansion Coefficient (CTE)

370 İnsan Kaynakları

X 13 ppm/°C

Y 14 ppm/°C

45 ppm/°C

Rogers 4350B X 10 ppm/°C

Y 12 ppm/°C

Z 32 ppm/°C

İhtiyarlık (Dk) veya Relative İhtiyarlık (Er): Bir materyalin izin verileceği boş alanın izin verileceğine (mesela vacuum) oranı. Buna da yaklaşık geçici denir.

Veri sayfası materyaldeki özel (genellikle 50%) resin içeriğin in yüzdesine uygulanır. Aslında temel materyaldeki resin yüzdesi ya da preprepreg kompozisyondan oluşturma ile değişir, bu yüzden Dk değişecek. Bakarın yüzdesi ve çökülen hazırlığın kalıntısı sonunda ortamın yüksekliğini belirleyecek.

Kullanılan PCB maddelerin çoğu 2.5 ile 4.5 arasında Er var. Bazı mikrodalga uygulamalarında, yüksek Er değerleri olan materyaller de kullanılır. Genelde frekans arttığında azalır.

Diyelektrik constant (Dk) veya relativ permeability (Er)

370 İnsan Kaynakları

3.92 @50% resin içeriği

Rogers 4350B 3.48

Tangent kaybı (tan Î) veya kaybı faktörü (Df): Tangent kaybı veya kaybı faktörü, dirençli akışın ve dielektrik akışının arasındaki reaktif akışının tangensiydir. Diyelektrik kaybı Df'in değeri arttığında artıyor. Daha düşük Df değeri "hızlı" altınında sonuçlar verir. Büyük değer "yavaş" altınında sonuçlar verir. Df frekansla biraz yükseliyor; Çok düşük Df değeri olan yüksek frekans materyalleri için, frekans ile çok az değişir. Değer menzili 0,001'den 0,030'e kadar.

10 GHz 370 insan kaynakları 0.0250 Rogers 4350B 0.0037'de kaybedenler kaybediyor.

Sinyal kaybı ve çalışma frekansı

Sinyal kaybı dielektrik kaybı ve bakır kaybı dahil ediyor.

Diyelektrik kaybı, tüm sinyal kaybının bir parçasıdır: dielektrik materyaller polariz moleküllerden oluşturulmuş. Bu moleküller sinyal trajektöründeki zaman farklı sinyal tarafından oluşturduğu elektrik alanda vibrat ediyor. Bu dielektrik materyalini ısıtır ve sinyal kaybının bir parças ı olarak dielektrik kaybını neden ediyor. Sinyal kaybı frekans ile artıyor. Bu kaybı düşük dağıtım faktörleri ile materyaller kullanarak minimalleştirilebilir. PCB izlerinin sinyal performansını anlamak için