Materiali comuni per le schede PCB e costanti dielettrici

Introduzione dei materiali per PCB

Essi sono generalmente divisi in cinque categorie in base ai diversi materiali di rinforzo utilizzati per le tavole: a base di carta, a base di tessuto in fibra di vetro, a base di compositi (serie CEM),a base di cartone laminato a più strati, e a base di materiali speciali (ceramica, a base di nucleo metallico, ecc.).

Se sono classificati in base all'adesivo in resina utilizzato per le tavole, per le CCI a base di carta comuni, ci sono vari tipi come la resina fenolica (XPC, XXXPC, FR-1, FR-2, ecc.), la resina epossidica (FE-3),resine di poliestere, ecc. Per la CCL a base di tessuto in fibra di vetro comune, c'è la resina epossidica (FR-4, FR-5), che è il tipo più comunemente utilizzato.Tessuti non tessuti, ecc., come materiali di rinforzo) come la resina modificata bismaleimide-triazina (BT), la resina poliimide (PI), la resina p-fenilenetere (PPO), la resina maleimide-stirene (MS), la resina policyanurata,resine poliolefiniche, ecc. In base alle prestazioni di ritardamento della fiamma dei pannelli CCL, possono essere suddivisi in pannelli di tipo ignifughi (UL94-V0, UL94-V1) e di tipo non ignifughi (UL94-HB).

Negli ultimi anni, con la crescente consapevolezza dei problemi di protezione dell'ambiente, un nuovo tipo di CCL senza composti bromati è stato introdotto nei CCL ignifughi,denominato "CCL verde ignifuge". Poiché la tecnologia dei prodotti elettronici si sviluppa rapidamente, i requisiti di prestazione dei CCL sono più elevati.possono essere ulteriormente suddivisi in CCL di prestazione generale, CCL a bassa costante dielettrica, CCL ad alta resistenza al calore (L per le lastre generali è superiore a 150 °C), CCL a basso coefficiente di espansione termica (generalmente utilizzato per le lastre di imballaggio) e altri tipi.

I dettagli dei parametri e delle applicazioni sono i seguenti:

• 94-HB: Carta ordinaria, non ignifuga (il materiale di qualità inferiore, utilizzato per perforare perforazioni, non può essere utilizzato come carta di alimentazione)
• 94-V0: cartone di carta ignifugio (utilizzato per perforare perforazioni)
• 22F: Tavola di semifibra di vetro unilaterale (utilizzata per perforare perforazioni)
• CEM-1: Fibra di vetro a una sola faccia (deve essere perforata con un computer, non può essere perforata)
• CEM-3: cartone a doppia faccia di semifibra di vetro (ad eccezione del cartone a doppia faccia di carta, è il materiale più basso per i cartoni a doppia faccia.ed è più economico del FR-4)
• FR-4: Tavola in fibra di vetro a doppio lato. Le proprietà ignifughe sono suddivise in 94VO-V-1-V-2-94HB. La lamiera semicurata è 1080=0,0712mm, 2116=0,1143mm, 7628=0,1778mm.FR4 e CEM-3 sono entrambi utilizzati per indicare il materiale del cartone, in cui FR4 è una scheda in fibra di vetro e CEM-3 è una scheda a base composita.

Costante dielettrica dei materiali PCB

La ricerca sulla costante dielettrica dei materiali PCB è dovuta al fatto che la velocità e l'integrità del segnale della trasmissione del segnale su PCB sono influenzate dalla costante dielettrica.questa costante è estremamente importanteLa ragione per cui il personale hardware trascura questo parametro è che la costante dielettrica è determinata quando il produttore sceglie materiali diversi per produrre la scheda PCB.

Costante dielettrica: quando un mezzo è sottoposto a un campo elettrico esterno, produce una carica indotta che indebolisce il campo elettrico.Il rapporto tra il campo elettrico originario applicato (in vuoto) e il campo elettrico finale nel mezzo è la costante dielettrica relativa (o costante dielettrica), nota anche come costante dielettrica, che è correlata alla frequenza.

La costante dielettrica è il prodotto della costante dielettrica relativa e della costante dielettrica assoluta del vuoto.,La costante dielettrica relativa di un conduttore ideale è infinita.

La polarità dei materiali polimerici può essere determinata dalla costante dielettrica del materiale.sostanze con una costante dielettrica relativa nell'intervallo 2.8 a 3.6 sono sostanze polari deboli; e le sostanze con una costante dielettrica relativa inferiore a 2.8 sono sostanze non polari.

Costante dielettrica dei materiali FR4

La costante dielettrica (Dk, ε, Er) determina la velocità con cui il segnale elettrico si propaga nel mezzo.La velocità di propagazione del segnale elettrico è inversamente proporzionale alla radice quadrata della costante dielettricaPiù bassa è la costante dielettrica, più veloce è la trasmissione del segnale.la profondità dell'acqua che copre le caviglie rappresenta la viscosità dell'acquaPiù viscosa è l'acqua, più alta è la costante dielettrica e più lento è il percorso.

La costante dielettrica non è facile da misurare o definire, ma dipende non solo dalle caratteristiche del mezzo, ma anche dal metodo di prova, dalla frequenza di prova,stato del materiale prima e durante la provaLa costante dielettrica cambia anche con la temperatura, e alcuni materiali speciali tengono in considerazione la temperatura durante lo sviluppo.L'umidità è anche un fattore significativo che influenza la costante dielettricaPoiché la costante dielettrica dell'acqua è 70, una piccola quantità di acqua può causare cambiamenti significativi.

FR4 Material Dielectric Loss: è la perdita di energia causata dalla polarizzazione dielettrica e dall'effetto di ritardo di conduttività dielettrica del materiale isolante sotto l'azione del campo elettrico.Conosciuto anche come perdita dielettrica o semplicemente perditaSotto l'azione di un campo elettrico alternato, the deficiency angle of the cosine of the vector combination between the current passing through the dielectric and the voltage across the dielectric (power factor angle Φ) is called the dielectric loss angleLa perdita dielettrica del FR4 è generalmente di circa 0.02, e la perdita dielettrica aumenta con l'aumento della frequenza.

Valore TG del materiale FR4: viene anche chiamato temperatura di transizione del vetro, che è generalmente di 130°C, 140°C, 150°C e 170°C.

FR4 Spessore standard del materiale

Gli spessori comunemente utilizzati sono 0,3 mm, 0,4 mm, 0,5 mm, 0,6 mm, 0,8 mm, 1,0 mm, 1,2 mm, 1,5 mm, 1,6 mm, 1,8 mm e 2,0 mm.La deviazione dello spessore del cartone varia in funzione della capacità produttiva della fabbrica di cartoni. Lo spessore di rame comune per le schede rivestite di rame FR4 è di 0,5 oz, 1 oz e 2 oz. Sono disponibili anche altri spessori di rame, che devono essere consultati con il produttore di PCB per determinare.