Komponenten von Leiterplatten (PCBs) 2

Woraus bestehen Leiterplatten?

PCBs können eine Vielzahl von Materialien für Bauteile und Substrate verwenden, wobei die Auswahl des Materials von den Anforderungen der jeweiligen Anwendung abhängt.Da verschiedene Materialien den Schaltkreisen unterschiedliche Eigenschaften verleihen können, die eine bessere Leistung unter bestimmten Bedingungen ermöglichen.

Die Konstrukteure können Materialien auf der Grundlage ihrer elektrischen Leistung in Hochgeschwindigkeitsanwendungen oder thermischer oder mechanischer Ausdauer wie bei Anwendungen im Automobilbereich unter der Motorhaube auswählen.Designer können die Anforderungen einer Regulierungsbehörde erfüllen.So verbietet beispielsweise die EU-Richtlinie zur Beschränkung gefährlicher Stoffe (RoHS) die Verwendung von Stoffen, die alle eingeschränkten Chemikalien und Metalle enthalten.

Die häufigsten Faktoren, die zu berücksichtigen sind, sind, ob das Produkt UL-zertifiziert ist. The score of UL is crucial for many electronic devices in order to ensure that in the case in the event of a fire the circuit board will not self-extinguish typically considered essential for consumer electronics and others.

Laminate bestehen in der Regel aus Stoffen und Harzen, die eine besondere Isolationsfähigkeit aufweisen.Hierzu gehören dielektrische Stoffe wie FR4-Epoxid-Teflon-Polyimid und andere, die Glas- und Harzbeschichtungen verwenden.Eine Vielzahl verschiedener elektrischer und thermischer Aspekte bestimmt, welcher für eine bestimmte PCB am besten geeignet ist.

PCB-Designer müssen eine Vielzahl von Leistungsproblemen berücksichtigen, wenn sie sich das Material ansehen, das sie für die Konstruktion ihrer PCBs wählen.

• Die dielektrische Konstante ist ein entscheidender Indikator für die elektrische Leistung
• Flammschutz ist ein entscheidender Aspekt für die UL-Zertifizierung (siehe oben)
• Die höheren Glasübergangstemperaturen (Tg) für eine bessere Fähigkeit, höhere Temperaturen für die Montage zu ertragen
• Verringerte Verlustfaktoren sind für Hochgeschwindigkeitsanwendungen, bei denen die Signalgeschwindigkeit wichtig ist, unerlässlich.
• Mechanische Festigkeit, einschließlich Scher-, Zug- und verschiedenen mechanischen Eigenschaften, die das PCB bei seiner Inbetriebnahme benötigen könnte
• Die Leistung der Wärmesysteme ist ein entscheidender Faktor beim Betrieb bei hohen Temperaturen
• Dimensional Stabilität, oder, wie viel das Material verschiebt und wie oft es sich im Laufe der Herstellung thermischen Zyklen bewegt, und die Exposition gegenüber Feuchtigkeit

Hier sind einige der bekanntesten Materialien, die bei der Herstellung von Leiterplatten verwendet werden, die mit elektronischen Komponenten bedruckt werden:

1. Prereg und Epoxyllaminate FR4Das FR4-Laminat ist das weltweit am meisten nachgefragte PCB-Substratmaterial.Die Materialien in FR4 weisen eine ausgezeichnete elektrische, thermischen und mechanischen Eigenschaften sowie dem günstigen Festigkeits-Gewichtsverhältnis, wodurch sie in einer Vielzahl von elektronischen Anwendungen verwendet werden können.Laminate und Prepregs aus FR4 bestehen aus Glastuch und Epoxidharz und sind in der Regel die günstigsten verfügbaren PCB-MaterialienEs ist vor allem für PCBs bevorzugt, die niedrigere Schichten von doppel- oder einseitigen zu mehrschichtigen Strukturen haben, die im Allgemeinen kleiner als vierzehn Schichten sind.Außerdem kann dieses Grundharz mit Zusatzstoffen gemischt werden, die seine elektrische Wirksamkeit erheblich verbessern., thermal performance and UL flame safety/rating which greatly enhances its capability to be utilized for higher-layer count designs as well as higher temperature stress applications and higher electrical performance with a lower cost for high-speed circuit designsPrepregs und Laminate aus FR4 können auf vielfältige Weise verwendet werden und können sich an allgemein anerkannte Herstellungsmethoden mit zuverlässigen Erträgen anpassen.
2. Polyimidlaminate und -prepregs:Polyimidlaminate haben bessere Temperaturen als FR4-Material und auch eine Erhöhung der elektrischen Eigenschaften.aber sie bieten eine bessere Haltbarkeit bei extremen und hohen TemperaturenSie haben außerdem eine höhere Stabilität im thermischen Kreislauf und eine geringere Ausdehnungsfähigkeit, was sie ideal für Konstruktionen mit einer höheren Anzahl von Schichten macht.
3. mit einer Breite von nicht mehr als 50 mm,Teflon-Bindungen und Laminate aus Teflon-Materialien besitzen hervorragende elektrische Eigenschaften, die sie ideal für Hochgeschwindigkeits-Schaltkreise machen.,Teflon-Materialien können auf Glasgewebe beschichtet werden, aber sie es ist auch möglich, ununterstützte Die Produktion von Teflon-PCB erfordert in der Regel qualifizierte und ausgebildete Arbeitskräfte, spezielle Ausrüstung und Verfahren,und die Erwartung niedrigerer Produktionserträge.
4. Flexible LaminateDiese elastischen und dünnen Laminate ermöglichen es, elektronische Designs zu falten, ohne die elektrische Kontinuität zu beeinträchtigen.aber stattdessen auf einem Kunststoffblech gebautSie können in der Einmal-Flex-to-Installation-Anwendung als ein gefaltetes Gerät sein, da sie in dynamischer Flex sind, was bedeutet, dass Schaltungen während der gesamten Lebensdauer des Produkts kontinuierlich gefaltet werden.Flexible Laminate können mit höheren Temperaturen von Materialien wie Polyimid oder LCP (Flüssigkristallpolymer) oder extrem preiswerten Materialien wie Polyethylen und Stift hergestellt werdenDa flexible Laminate extrem dünn sind, erfordert die Herstellung von flexiblen Schaltkreisen möglicherweise auch eine gut ausgebildete Belegschaft, spezielle Ausrüstung und Verfahren.und auch die Erwartung niedrigerer Produktionserträge.
5. andere:Auf dem Markt gibt es viele verschiedene Bindungs- und Laminatmaterialien.einschließlich BT- und Cyanatesterkeramik oder gemischte Materialien, die Harze mischen, um unterschiedliche mechanische oder elektrische Eigenschaften zu erlangenDa die Mengen weitaus geringer sind als FR4 und die Herstellung wesentlich komplizierter ist, werden sie oft als teurere Alternativen für PCB-Designs angesehen.

Die Auswahl des richtigen Laminats ist entscheidend, um sicherzustellen, dass das PCB die geeigneten mechanischen, dielektrischen, elektrischen und thermischen Eigenschaften aufweist, um der Endanwendung gerecht zu werden.