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设计PCB时的对PCB材料选择要求指南

  • 发表时间:2021-07-08 08:19:51
  • 来源:PCB
  • 人气:17

关于 PCB 材料。在 PCB制造中,您需要考虑如何为您的PCB设计选择合适的材料。

有许多不同类型的材料,每种材料都有不同的特性。例如,我们需要考虑设计实现和成本。

本指南可以帮助您更多地了解各种材料以及如何为您的电路板选择 PCB 材料?

让我们开始吧。

1. PCB 材料类型

1.1 什么是PCB?

覆铜和非导电印刷电路板(PCB) 非常有用,其中所有电子和电气元件都连接在一个具有内部连接的公共板上。

PCB设计电路非常复杂,因为电路之间的连接是通过导线建立的,这使得电路复杂和复杂。

所以PCB设计后电路变得非常容易理解和灵活,因为现在不需要电线,它使元件之间的内部连接和组装迅速。

此外,它还降低了电路的复杂性。用户的要求可以设计PCB的它可以建立在许多设备上,如电视、手机、数码相机、显卡等计算机部件。

说起PCB材料大家耳熟能详的名字就是罗杰斯罗杰斯一直是先进电子PCB材料的材料。

介电材料是一种不良电导体的物质,用作 PCB 中的绝缘层。瓷器、云母、玻璃、塑料和一些金属氧化物是良好的电介质。

介电损耗越低(作为热量损失的能量比例),介电材料的效率就越高。

如果介电材料两端的电压变得太高——也就是说,如果静电场变得太强——PCB 材料会突然开始传导电流。这种现象称为介电击穿。

Rogers 4350 比FR-4更不可能表现出介电击穿条件 。 

该行业的最佳部分是当先进的电气特性和性能对您的设计至关重要时,罗杰斯的材料提供:

       1. 较低的介电损耗

       2. 低电信号损失

       3. 宽范围的Dk(介电常数)值(2.55-10.2)

       4. 低成本电路制造

       5. 空间应用的低释气

印刷电路板材料.jpg

1.2 PCB 材料类型

1.2.1 铝基板

IMS PCB 的基本结构包括:ic层将作为 IC 和散热器之间的传导链接。与FR4不同。铜和通常将铝结构主要分为三层。

电路层: 它是一个铜层,厚度约为 1 到 10 盎司。

绝缘层: 导热和电绝缘材料的介电层

基础层: 这主要由铜或您在确定最佳布局时需要考虑的事情组成。PCB

  • 多层铝PCB

  • 通孔铝PCB

您可以在不同的应用程序中使用这些不同的类型。

PCB材料.jpg

铝基板的优点

如果您将铝制 PCB 与其他 PCB 材料进行比较,它具有许多优点,即:

  • 铝是一种 低成本 金属,可

  • 它的加工成本也很低。最终产品价格低廉。

  • 铝制PCB环保,散热性能好,更耐用,重量更轻。

  • 从机械角度来看,它们更加坚固可靠,增加了产品寿命和耐用性。

  • 从电气角度来看,它们具有出色的 EMC-EMI屏蔽特性。

PCB材料.png

铝基板的应用

       ►这些产品是为大功率开关应用而开发的,但在引入LED应用时获得了足够的知名度。

       ► 铝质设计可在更高电流下运行安装 LED,将温度容差保持在规定的限制范围内。

       ►汽车和射频行业更加努力地利用这些产品的优势并使它们为普通人所用。

       ►铝PCB是涉及散热应用的有效选择,因为它们借助电介质提供理想的热量排出,保持项目设计的整体温度。

1.3 其他材料类型

现在您可以轻松地将铝制 PCB 与下面列出的其他材料进行比较:

1.3.1 FR4

FR-4 PCB 代表 Fire Retardant 或 Flame Retardant level 4。它是一种合适的绝缘材料,因此不会传导电流。即玻璃纤维增强环氧树脂层压复合材料或环氧树脂编织玻璃。

PCB的基本组成部分是层压的薄层(如17微米,35微米70微米或)铜的至少一个侧面或两侧的FR-4 PCB面板片。

由于其阻燃特性,FR-4 材料取代了缺乏自熄特性的前身 G-10 材料。

相对介电常数为4.4,介电强度为5MW/m,电击穿电压为50kV。玻璃化转变温度或 Tg 是基板突然改变其电气特性的另一个特性,FR-4 PCB 的 Tg 为 140°C。

Tg 使基材从玻璃状或树脂基材变为较软的橡胶状材料。

FR-4 材料为 PCB 基板提供了基本标准,在成本、可制造性、电气特性、耐用性和性能之间实现了广泛有用的平衡。

如您所知,任何事物都有规格和某些限制,因此 FR4 也有某些限制,如下所示:

       ►Er(介电常数)从批次到批次和频率的稳定性就是其中之一。

       ►损耗是另一个问题,然后是无铅处理温度的问题,如果有源电路被偏置以提供非常高的线性度,那么即使是低功率 RF 也可能会消耗大量功率。

订购的FR-4 PCB或PCB制造中,铜的过这种材料的厚度也应提及。由于高电流电路需要厚实的全铜轨道,而低电流电路则相反。PCB 材料的默认厚度为 1.6 毫米。

润泽五洲柔性PCB材料也细分为单层、双层和柔性PCB。柔性 PCB 由松散和柔性材料(例如塑料)制成。

柔性材料的优点是您可以转动或移动 PCB,而不会损坏组件或任何其他连接。

PCB材料6.jpg

2.2 柔性PCB材料

你研究过每个组件都有层。类似地,每个 PCB 都由三层组成

        ►基材

        ►粘合胶

        ►金属箔

基材

润泽五洲填充,以防止焊料的泄漏并保持接触质量。

· 材料的强度和 耐久性

用于开发特定电路板的不同材料应该足够坚固,即使在电子设备意外跌落或被侧面撞击时也能保持完整。大多数企业和消费者主要关心所有带有电路板的设备的可靠性。在任何特定板上使用的所有类型的 PCB 材料都应该是高质量和可靠的。

在选择开发PCB板所用的材料时,将质量放在首位是很重要的。质量在决定电气设备的性能和使用寿命方面起着重要作用。不要紧的PCB是否是家用设备或工业用途,昂贵或便宜,大型或小型,质量是重点的关键因素。

使用经久耐用的 PCB,即使在计算机化设备上也可以进行硬件更新,而不会干扰或损坏构成 PCB 板的材料。其他家用设备(如微波炉和电子产品)可以在良好状态下使用更长时间。例如,公共设施中的自动取款机和其他电子设备保持良好的工作状态,其按钮功能正常且无故障。

· 成本

具有高频的高质量基板价格昂贵但经久耐用。因此,有必要选择高质量的材料,记住便宜也可能是昂贵的。

综合以上因素,选择适合高频使用的材料是很有必要的基板的介电常数应低,而箔应具有保持低电阻的能力。

结论

在本次讨论结束时,您现在非常了解 PCB 要求和环境对此的影响。所以从现在开始,您可以为您的项目选择最好的 PCB 材料,为您提供最佳质量的结果和持久的效果。

润泽五洲PCB 是获得最佳PCB 制造和组装服务的地方。我们的专家团队使用 FR4、Rogers 和其他业内广受欢迎的优质材料,为您的项目提供终极制造体验。