بطاقة مدارية مطبوعة من طراز بي سي بي (PCB)

لوحة الدوائر المطبوعة من الذهب متعددة الطبقات Fr4 PCB

تفاصيل سريعة:

ما هو PCB Tg العالي (لوحة الدوائر المطبوعة)

• في السنوات الأخيرة ، هناك طلبات متزايدة من العملاء لتصنيع PCB مع Tg عالية ، في ما يلي نود وصف ما هو PCB Tg عالية.

• TG means Glass Transition Temperature Temperatures that are associated with long term operations must be considered in the manufactured of printed circuit boards that will be exposed to high thermal loads.. وظيفة لوحة الدوائر سوف تتأثر إذا تجاوزت درجة حرارتها القيمة المحددة Tg. يمكنك الاعتماد على سوبر PCB ل PCB TG عالية التي لن تفشل لك.

• عادةً ما يشير Tg العالي إلى مقاومة الحرارة العالية في مواد PCB الخام ، فإن Tg القياسية للمصفوفة المعلبة بالنحاس تتراوح بين 130 °C و 140 °C ، Tg العالي هو عموماً أكبر من 170 °C ،و متوسط Tg هو عموما أكبر من 150 °C. أساسا لوحة الدوائر المطبوعة مع Tg≥170°C، ونحن نسميها PCB Tg عالية.تتطور نحو الأداء العالي، تتطلب طبقة متعددة عالية مواد رصيف PCB مع مقاومة حرارية أعلى لضمان موثوقية عالية. من ناحية أخرى، نتيجة لتطوير SMT،CMT مع تكنولوجيا تجميع PCB عالية الكثافة، تصنيع PCB مع حجم فتحة صغيرة، والخطوط الدقيقة والسمك الرقيق هي أكثر وأكثر من غير قابل للفصل من دعم مقاومة الحرارة العالية.

• إذا تم زيادة Tg من رصيف PCB ، سيتم تحسين مقاومة الحرارة ، مقاومة الرطوبة ، المقاومة الكيميائية واستقرار لوحات الدوائر المطبوعة كذلك.تطبيقات Tg العالية أكثر في عملية تصنيع PCB خالية من الرصاص.

• وبالتالي فإن الفرق بين FR4 العامة و FR4 عالية Tg هو ، في الحالة الساخنة ، وخاصة في امتصاص الحرارة مع الرطوبة ،سيقوم رصيد PCB عالي Tg بأداء أفضل من FR4 العام في جوانب القوة الميكانيكيةاستقرار الأبعاد ، الالتصاق ، امتصاص الماء والتحلل الحراري.

• Tg العالي يشير إلى مقاومة الحرارة العالية.مع التطور السريع للصناعة الإلكترونية، وخاصة المنتجات الإلكترونية التي يمثلها الكمبيوتر، نحو الوظيفة العالية،طبقة متعددة عالية، الحاجة إلى مواد رصيف PCB عالية المقاومة الحرارية هي ضمان مهم.جعل PCB في فتحة صغيرة، الخطوط الدقيقة، رقيقة، أكثر فأكثر لا يمكن فصلها عن الركيزة الدعم، مقاومة الحرارة العالية.

• عادة ما يكون FR - 4 والفرق بين Tg عالية FR - 4: هو تحت الساخن، وخاصة في الحرارة بعد امتصاص الرطوبة، وقوة المواد الميكانيكية، واستقرار الأبعاد،الالتصاق، وامتصاص الماء، والتحلل الحراري، وتوسع الحراري الحالات تختلف، مثل منتجات Tg عالية أفضل بكثير من مواد رصيف PCB العادية.

FR4 أنواع المواد

FR-4 لديها العديد من الاختلافات المختلفة اعتمادا على سمك المادة والخصائص الكيميائية، مثل FR-4 القياسية و G10.تظهر القائمة التالية بعض التسميات الشائعة لمواد FR4 PCB.

المعيار FR4: هذا هو النوع الأكثر شيوعًا من FR4. يوفر مقاومة ميكانيكية ورطوبة جيدة ، مع مقاومة الحرارة من حوالي 140 درجة مئوية إلى 150 درجة مئوية.

FR4 مع Tg عالية: FR4 مع Tg عالية مناسبة للتطبيقات التي تتطلب دورة حرارية عالية ودرجات حرارة أكبر من 150 درجة مئوية.بينما FR4 مع Tg عالية يمكن أن تتحمل درجات حرارة أعلى بكثير.

FR4 مع CTI عالية: FR4 مع CTI عالية (التفاعل الحراري الكيميائي) لديها موصلات حرارية أفضل من مواد FR4 العادية. لديها مؤشر تتبع مقارن أعلى من 600 فولت.

FR4 بدون طبقة النحاس: FR4 بدون طبقة النحاس هي مادة غير موصلة بقوة ميكانيكية ممتازة. وهي مناسبة بشكل رئيسي لللوحات العازلة ودعم اللوحات.

FR4 G10: FR-4 G10 هي مادة صلبة ذات خصائص ميكانيكية ممتازة ، ومقاومة عالية للصدمات الحرارية ، وخصائص كهربائية ممتازة ، وخصائص عزل كهربائية جيدة.

متطلبات مواد PCB عالية التردد:

(1) يجب أن تكون الثابتة الكهربائية (Dk) مستقرة للغاية

(2) يجب أن تكون الخسارة الكهربائية (Df) صغيرة ، مما يؤثر بشكل رئيسي على جودة نقل الإشارة ، كلما كان الخسارة الكهربائية أصغر بحيث تكون خسارة الإشارة أصغر أيضًا.

(3) ومعدل التوسع الحراري لفيلم النحاس قدر الإمكان ، بسبب عدم الاتساق في التغير في البرد والحرارة الناجمة عن فصل لفيلم النحاس.

(4) انخفاض امتصاص المياه، وارتفاع امتصاص المياه سوف تتأثر في الرطوبة عندما ثابت الديالكترونية وفقدان الديالكترونية.

(5) يجب أن تكون المقاومة الحرارية الأخرى ، المقاومة الكيميائية ، قوة الصدمة ، قوة القشرة ، الخ جيدة أيضًا.

ما هي مواد FR4 PCB؟

FR-4 هو مادة ملموسة إيبوكسي عالية القوة والمقاومة عالية ، معززة الزجاج تستخدم لتصنيع لوحات الدوائر المطبوعة (PCBs).تعرّفها الرابطة الوطنية لمصنعي الكهرباء (NEMA) على أنها معيار لمصفوفات الايبوكسي المعززة بالزجاج.

الـ FR تعني مضاعفة للحريق، والرقم 4 يميز هذا النوع من المواد المصفوفة من المواد المماثلة الأخرى. هذا المصفوفة المميزة قد نسج من الراتنج الايبوكسي المعزز بالزجاج.

يشير FR-4 PCB إلى اللوحة المصنوعة من مادة مطلية مجاورة. يتم دمج هذه المادة في لوحات مزدوجة الجانب والواحد الجانب والمتعددة الطبقات.

خصائص المواد FR-4 القياسية ONESEINE

درجة حرارة انتقال الزجاج العالية (Tg) (150Tg أو 170Tg)

درجة حرارة التحلل العالية (Td) (> 345oC)

معدل التوسع الحراري المنخفض (CTE) ((2.5%-3.8%)

الثابتة الكهربائية المضادة للكهرباء (@ 1 GHz): 4.25-4.55

عامل التبديد (@ 1 GHz): 0.016

مقياس UL (94V-0, CTI = 3 على الأقل)

متوافق مع التجميع القياسي و الخالي من الرصاص

سمك الصفائح المتوفر من 0.005 إلى 0.125

السماكة المتوفرة (تقريبية بعد التصفيف):

(1080 نوع الزجاج) 0.0022

(2116 نوع الزجاج) 0.0042

(أسلوب الزجاج 7628) 0.0075

تطبيقات FR4 PCB:

FR-4 هي مادة شائعة لألواح الدوائر المطبوعة (PCBs). طبقة رقيقة من ورق النحاس عادة ما يتم طليها على جانب واحد أو كلا الجانبين من لوحة الزجاج الايبوكسي FR-4.ويشار إليها عادة باسم المصفوفات المطلية بالنحاسيمكن أن يختلف سمك النحاس أو وزن النحاس ولهذا يتم تحديده بشكل منفصل.

يستخدم FR-4 أيضًا في بناء الإرسالات والمفتاحات والمواجهات والشرائط الحافلة والشاشات ودروع القوس والمحولات وشرائط محطة المسمار.

فيما يلي بعض الجوانب الرئيسية المتعلقة بالاستقرار الحراري لـ FR4 PCBs:

الاستقرار الحراري لـ FR4 PCBs يشير إلى قدرتهم على الصمود والعمل في ظل ظروف درجة حرارة مختلفة دون التعرض لمشاكل تدهور أو أداء كبيرة.

تم تصميم FR4 PCBs ليكون لها استقرار حراري جيد ، مما يعني أنها يمكن أن تتعامل مع نطاق درجة حرارة واسع دون تشويه أو تحليل أو معاناة من الفشل الكهربائي أو الميكانيكي.

درجة حرارة الانتقال الزجاجي (Tg): Tg هو معيار مهم يصف الاستقرار الحراري لـ FR4.يمثل درجة الحرارة التي يخضع فيها الراتنج الايبوكسي في الركيزة FR4 للانتقال من حالة صلبة إلى حالة أكثر مرونة أو مطاطيةتتمتع PCBs FR4 عادةً بقيمة Tg حوالي 130-180 درجة مئوية ، مما يعني أنها يمكن أن تتحمل درجات حرارة مرتفعة دون تغييرات كبيرة في خصائصها الميكانيكية.

معامل التوسع الحراري (CTE): CTE هو مقياس لمدى توسع المواد أو تقلصها مع تغيرات درجة الحرارة.والذي يضمن أنها قادرة على تحمل الدورة الحرارية دون إجهاد مفرط أو إجهاد على المكونات ومفاصل اللحامالنطاق النموذجي لـ CTE لـ FR4 حوالي 12-18 ppm / °C.

التوصيل الحراري: FR4 في حد ذاته ليست موصلة حرارية عالية، مما يعني أنها ليست موصل حرارة ممتاز. ومع ذلك،لا يزال يوفر استبعاد الحرارة الكافي لمعظم التطبيقات الإلكترونيةلتعزيز الأداء الحراري لـ FR4 PCBs ، يمكن اتخاذ تدابير إضافية.مثل دمج الممرات الحرارية أو استخدام مكنسات حرارة إضافية أو وسائد حرارية في المناطق الحرجة لتحسين نقل الحرارة.

عمليات اللحام وإعادة التدفق: تتوافق PCBs FR4 مع عمليات اللحام والإعادة التدفق القياسية المستخدمة عادة في التجميع الإلكتروني.يمكن أن تتحمل درجات الحرارة المرتفعة التي تنطوي عليها لحام دون تلف كبير أو تغييرات أبعاد.

من المهم أن نلاحظ أنه في حين أن FR4 PCBs لديها استقرار حراري جيد، فإنها لا تزال لديها حدود. الظروف الحرارية القصوى، مثل درجات الحرارة العالية جدا أو تغيرات الحرارة السريعة،يمكن أن يسبب الإجهاد، أو غيرها من القضايا. لذلك، فمن المهم أن نأخذ في الاعتبار بيئة التشغيل المحددة واختيار المواد المناسبة والاعتبارات التصميم وفقا لذلك.

تشتهر PCBs FR4 باستقرارها الحراري الممتاز ، والقوة الميكانيكية العالية ، ومقاومة الرطوبة والمواد الكيميائية. هذه الخصائص تجعلها مناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات ،بما في ذلك الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية، الاتصالات، السيارات، المعدات الصناعية، وأكثر.

تتكون مادة FR4 من طبقة رقيقة من ورق النحاس المصفوفة على رصيف مصنوع من قماش ألياف الزجاج المنسوج مع الراتنج البوكسي.يتم حفر طبقة النحاس لخلق نمط الدائرة المرغوب، والآثار النحاسية المتبقية توفر الاتصالات الكهربائية بين المكونات.

يقدم الركيزة FR4 استقرارًا مقاسيًا جيدًا ، وهو أمر مهم للحفاظ على سلامة الدوائر على نطاق واسع من درجات الحرارة. كما أنه يحتوي على موصلة كهربائية منخفضة ،والذي يساعد على منع الاختصارات بين المسارات المجاورة.

بالإضافة إلى خصائصها الكهربائية ، يحتوي FR4 على خصائص جيدة لضبط اللهب بسبب وجود مركبات الهالوجين في الراتنج الايبوكسي.هذا يجعل FR4 PCBs مناسبة للتطبيقات حيث السلامة من الحرائق هو مصدر قلق.

بشكل عام ، تستخدم FR4 PCBs على نطاق واسع في صناعة الإلكترونيات بسبب مزيجها الممتاز من الأداء الكهربائي والقوة الميكانيكية والاستقرار الحراري وتخفيف الشعلة.