MÖNSTERKORT OCH MATERIAL GUIDE

Av Maysa Salameh

Mönsterkort som innehåller elektronik komponenter finns i praktiskt taget all elektriska utrustning.

Mönsterkort kan klassificeras i olika typer:

  • Rigid
  • Flex
  • Flex-rigid

Vissa kretskort kräver material med elektriska egenskaper för höga frekvenser och datahastigheter. Dessutom kan vissa kort behöva tåla mycket höga temperaturer och kan kräva termiskt ledande material eller kort som kräver en lösning för värmeavledning. Olika kort med olika tillämpningar kräver olika material.

Kretskortsmaterial består i allmänhet av tre delar som tillsammans uppfyller de specifika behoven hos det elektroniska systemet: Koppar, harts och glas.

Fineline Global PCB Raw Materials Koppar

Koppar

Fineline Global PCB Raw Materials

Harts

Fineline Global PCB Raw Materials

Glas

Glas

Glasväv finns i olika bredder och tjocklekar.

Glas stil:

Fineline Global PCB Raw Materials Spridning

Spridning

Fineline Global PCB Raw Materials Standard

Standard

Fineline Global PCB Raw Materials utökad

Utökad

Harts

Hartset bestäms av vilka egenskaper som behövs för att konstruktionen ska fungera, t.ex. Tg, Dk, Df osv.

Hartset måste vara kompatibelt med glasväven och kopparfolien.

Koppar

Koppar definieras efter vikt och typ av folie, dvs. ED (Electro Deposited), RA (Rolled Annealed), RTF (Reverse Treat).

Kopparn måste ha en god skalstyrka för att inte dra sig loss från glaset och hartset.

Det finns två huvudkategorier av material som används vid tillverkning av kretskort:
  • Termoset: De har höga smältpunkter, men när de utsätts för en viss temperatur och härdas till ett fast tillstånd blir deras komponenter och fysiska egenskaper fasta. De kan inte smältas tillbaka eller återställas till sina ursprungliga egenskaper. Termoplaster omfattar hartser som epoxi, polyimid och aramid.
  • Termoplaster: Dessa har låga smältpunkter och när de värms upp mjuknar de till ett formbart tillstånd eller smälter till ett flytande tillstånd. Detta innebär att de kan formas till nästan vilken form eller design som helst. Inte ens extrem värme ändrar materialets sammansättning. Termoplaster är vanligen PTFE-baserade med organiska eller oorganiska fyllmedel.

Termosetmaterial levereras av tillverkaren som laminat. C-steget, dvs. efter det att polymeren (Prepreg ) som är känd som B-steget har pressats vid hög temperatur och högt tryck mellan två kopparfolier.

Prepreg består vanligen av vävda glasdukar som är indränkta i harts. Som tidigare nämnts kan hartset vara av olika typer. På samma sätt kan glasfibrerna bestå av olika typer och tjocklekar av glas.

Laminat och prepregs är förstärkta med glasduk.

Högre frekvenser och dataöverföringshastigheter kräver exakta och lägre dielektriska konstanter, och tjockleken, tillsammans med förhållandet mellan glas och harts, måste kontrolleras noggrant i planerings- och tillverkningsstadiet.

PCB-laminat:

 

Fineline Global PCB Raw Materials PCB Laminat
Vissa laminategenskaper
 
  • Tg: Glasövergångstemperatur Temperatur vid vilken materialet övergår från styvt till deformerbart tillstånd.
  • Td: Nedbrytningstemperatur Temperatur vid vilken materialet börjar sönderfalla.
  • CTE - Termisk expansionskoefficient Expansionshastigheten för ett laminat som en funktion av temperaturförändringen.
  • Dk- Relativ dielektrisk konstant, den egenskap hos ett material som hindrar överföringen av en elektromagnetisk våg.
  • Df-förlust Tangent Ett materials egenskap som beskriver hur mycket av den överförda energin som absorberas av materialet.

Välja det bästa materialet för din brädtyp

I följande tabell jämförs några vanliga laminat utifrån dielektrisk konstant (Dk), värmetålighet (Tg) och användningsområde.

Materialkategorier enligt IPC:s definition

Rigid och Multilayer kort IPC-4101

Höghastighets-/högfrekvenstillämpningar IPC-4103

Flexibla bas dielektriker IPC-4202

Täck material och flexibla bindnings filmer IPC-4203

Flexibla metallklädda dielektriker IPC4204

Jämförelse av PCB-material
Typ av material Dk (@1MHz) Tg (0C) Tillämpning
FR4 4.2-4.8 135-140 Standard
FR4 4.5-4.8 150-170 Standard/blyfri
FR4 3.4-3.8 (@1GHz) 180-220 Hög hastighet
PTFE 2.2-2.8 160 RF-Radiofrekvens
Polyimid 3.8-4.2 ≥250 Användning vid hög temperatur

Tabellen ovan innehåller inte alla möjliga kombinationer av PCB-material. 

Kontakta våra experter. Vi hjälper dig att välja rätt material för ditt kort och säkerställer kvalitet och hög tillförlitlighet.

Kunskapscenter

Inbäddade resistorer i tryckta kretsar: Finelines globala engagemang för innovation och teknikutveckling

Inbäddade resistorer i tryckta kretsar: Finelines globala engagemang för innovation och teknikutveckling

Av: Maysa Salameh, Chief Technology Officer, Fineline Global

Explore more
Flerskikt: Konstruktionsregler

Flerskikt: Konstruktionsregler

Explore more
Ytbehandling - Fördelar och nackdelar

Ytbehandling - Fördelar och nackdelar

Fördelar och nackdelar

Explore more
Inbäddad motståndare/kondensatorer-teknik

Inbäddad motståndare/kondensatorer-teknik

Allt om teknik för inbyggda motstånd och kondensatorer

Explore more
Staplade eller förskjutna Microvia

Staplade eller förskjutna Microvia

Hjälper dig att välja rätt microvia för din design

Explore more
Styv flex-KRETSKORT

Styv flex-KRETSKORT

Fördelar och material för styva flexibla PCB:er

Explore more
Effektiv värmeavledning

Effektiv värmeavledning

Förstå effektiv värmeavledning i kretskort.

Explore more
Teknik för bakre borrning

Teknik för bakre borrning

Fördelar och användningsområden för backdrillteknik

Explore more
Optimerad PCB-konstruktion - konstruktionsregler i ditt layoutsystem

Optimerad PCB-konstruktion - konstruktionsregler i ditt layoutsystem

Explore more

Vi är här för att hjälpa till.

Från teknisk rådgivning samt att välja rätt tillverkningspartner
Vår erfarenhet och expertis ger dig rätt lösning

Kontakta oss så hjälper vi er.