Wielowarstwowy substrat epoksydowy Fr4 HF PCB Producent w Chinach

Produkcja wyrobów z materiałów o wysokiej częstotliwości FR4

Wprowadzenie PCB:

Fr4 Materiał Płyty PCB o wysokiej częstotliwości:

Na częstotliwościach mikrofalowych wysokie wymagania stawiane są materiałom do budowy urządzeń końcowych.W przypadku technologii mikroburków dostępnych jest szereg substratów dielektrycznych, ale ceny tych materiałów są bezpośrednio proporcjonalne do ich dobrych właściwości dielektrycznych.Stosowanie materiałów o niskim koszcie może powodować poważne niedokładności, jeśli w projektowaniu urządzenia zakłada się lepszą jakość materiałów.Niniejsza praca dotyczy badania względnej przepuszczalności (stała dielektryczna) powszechnie stosowanego materiału FR4 do budowy płytek drukowanych.Badanie opiera się na obliczeniach i pomiarach próbki funkcjonalnej, która została wyprodukowana w tym celu.

FR4 PCB o wysokiej częstotliwości

Komunikacja

Tradycyjne urządzenia telekomunikacyjne, FTTP, VOIP, usługi multimedialne, sieci danych i produkty infrastruktury informatycznej, produkty infrastruktury bezprzewodowej, wzmacniacze mocy, splittery i kombinatory,o pojemności nieprzekraczającej 10 W, itp.

Urządzenia peryferyjne komputerowe

Drukarki wysokiej klasy, modemy kablowe, routery bezprzewodowe, telefony IP, produkty konsumenckie i biurowe, system bankowy itp.

Konsument

Komputery, telewizory, aparaty fotograficzne, cyfrowe rejestratory wideo (DVR), produkty przenośne, diody LED itp.

Produkcja samochodowa

Systemy bezpieczeństwa pasażerów, systemy sterowania silnikiem, poduszki powietrzne, produkty do sterowania trakcją itp.

Wysokiej klasy komputery i pamięć masowa

Wysokiej wydajności komputer i serwer, system centralny i sprzęt pamięci masowej, pamięć itp.

Przemysł

Zasilanie, główny panel sterujący, monitor, produkty CCTV,przyrządy sterujące samochodami, robot przemysłowy, produkty sterujące dostępem itp.

Medyczne

obrazowanie rezonansem magnetycznym (MRI), tomografia komputerowa (CT), jednostki defibrylacji w sytuacjach awaryjnych, monitorowanie pacjentów, urządzenia wszczepialne, systemy chirurgii robotycznej,biometryczne i diagnostyczne urządzenia, itp.

Wojsko

Satelita, radar, samolot, jednostka sterująca, sprzęt komunikacyjny itp.

Badania i pomiary

Mierniki mocy, tester energii elektrycznej, tester termiczny, tester światła, tester sieci, tester gazu i oleju, produkty podczerwone, sprzęt do badań półprzewodników, karty DUT i sondy, systemy kontroli płytek,itd..

FR4 Rodzaje materiałów

FR-4 ma wiele różnych odmian w zależności od grubości materiału i właściwości chemicznych, takich jak standardowy FR-4 i G10.Poniższa lista przedstawia niektóre powszechne nazwy materiałów FR4 PCB.

Standardowy FR4: Jest to najczęściej stosowany rodzaj FR4. Zapewnia dobrą odporność mechaniczną i na wilgoć, z odpornością na ciepło około 140 ° C do 150 ° C.

FR4 z wysokim Tg: FR4 o wysokim Tg jest odpowiedni do zastosowań wymagających wysokiego cyklu cieplnego i temperatur powyżej 150°C. Standardowy FR4 jest ograniczony do około 150°C,podczas gdy FR4 o wysokim Tg może wytrzymać znacznie wyższe temperatury.

FR4 z wysokim CTI: FR4 z wysokim CTI (chemiczna interakcja cieplna) ma lepszą przewodność cieplną niż zwykły materiał FR4.

FR4 bez laminatu miedzianego: FR4 bez laminatu miedzianego jest materiałem nieprzewodzącym o doskonałej wytrzymałości mechanicznej.

FR4 G10: FR-4 G10 to materiał o stałym rdzeniu o doskonałych właściwościach mechanicznych, wysokiej odporności na wstrząsy cieplne, doskonałych właściwościach dielektrycznych i dobrych właściwościach izolacyjnych elektrycznych.

Wymagania dotyczące materiału PCB o wysokiej częstotliwości:

(1) stała dielektryczna (Dk) musi być bardzo stabilna

(2) Utrata dielektryczna (Df) musi być niewielka, co wpływa głównie na jakość transmisji sygnału, im mniejsza jest utrata dielektryczna, tym mniejsza jest również utrata sygnału.

(3) i współczynnik rozszerzenia termicznego folii miedzi w miarę możliwości, ze względu na niespójności w zmianie temperatury zimna i ciepła spowodowanej separacją folii miedzi.

(4) niska absorpcja wody, wysoka absorpcja wody będzie wpływać na wilgoć, gdy stała dielektryczna i utrata dielektryczna.

(5) Inne właściwości odporności na ciepło, odporność chemiczna, wytrzymałość uderzeniowa, wytrzymałość na łuszczenie itp. muszą być również dobre.

Czym jest materiał FR4 PCB?

FR-4 to wysokiej wytrzymałości, wysokiej odporności, wzmocniony szkłem epoksydowy materiał laminowany stosowany do wytwarzania płytek drukowanych.Krajowe Stowarzyszenie Producentów Elektrycznych (NEMA) definiuje go jako standard dla laminacji epoksydowych wzmocnionych szkłem.

FR oznacza opóźniacz płomienia, a liczba 4 odróżnia ten rodzaj laminowanego od innych podobnych materiałów.

FR-4 PCB odnosi się do deski wytwarzanej z sąsiedniego materiału laminowanego.

Właściwości materiału FR-4 ONESEINE'S STANDARD

Wysoka temperatura przemiany szkła (Tg) (150Tg lub 170Tg)

Wysoka temperatura rozkładu (Td) (> 345o C)

Niski współczynnik rozszerzenia termicznego (CTE) ((2,5%-3,8%)

Stała dielektryczna (@ 1 GHz): 4,25-4.55

Wskaźnik rozpraszania (@ 1 GHz): 0.016

UL (94V-0, CTI = minimum 3)

Kompatybilny ze standardowym i bezłowiowym zespołem.

Gęstość laminacji dostępna od 0,005 ̊ do 0,125 ̊

Dostępne grubości wstępnej prepreg (określone po laminowaniu):

(1080 szklany) 0,0022

(2116 szklany) 0,0042 ¢

(7628 szklany styl) 0,0075

Wykorzystanie FR4 w PCB:

FR-4 jest powszechnym materiałem do wykonywania płyt drukowanych (PCB). Cienka warstwa folii miedzianej jest zazwyczaj laminowana po jednej lub obu stronach płyty epoksydowej szkła FR-4.Są one powszechnie określane jako laminacje pokryte miedziąGęstość miedzi lub jej masa mogą się różnić i dlatego są określane oddzielnie.

FR-4 jest również stosowany w budowie przekaźników, przełączników, blokad, prętów prądowych, płytek, osłon łukowych, transformatorów i pasów końcowych śruby.

Poniżej przedstawiono kilka kluczowych aspektów związanych ze stabilnością termiczną PCB FR4:

Stabilność termiczna PCB FR4 odnosi się do ich zdolności do wytrzymania i działania w różnych warunkach temperatury bez występowania znaczących problemów z degradacją lub wydajnością.

PCB FR4 są zaprojektowane tak, aby miały dobrą stabilność termiczną, co oznacza, że mogą obsługiwać szeroki zakres temperatur bez wypaczania, delaminacji lub występowania awarii elektrycznych lub mechanicznych.

Temperatura przemiany szkła (Tg): Tg jest ważnym parametrem charakteryzującym stabilność termiczną FR4.Oznacza temperaturę, w której żywica epoksydowa w podłożu FR4 przechodzi przejście ze stanu sztywnego do stanu bardziej elastycznego lub gumowegoPCB FR4 mają zazwyczaj wartość Tg w zakresie 130-180°C, co oznacza, że mogą one wytrzymać podwyższone temperatury bez znaczących zmian w ich właściwościach mechanicznych.

Współczynnik rozszerzenia termicznego (CTE): CTE jest miarą tego, w jakim stopniu materiał rozszerza się lub kurczy wraz ze zmianami temperatury.który zapewnia, że mogą one wytrzymać cykle termiczne bez nadmiernego obciążenia lub obciążenia komponentów i połączeń lutowychTypowy zakres CTE dla FR4 wynosi około 12-18 ppm/°C.

Przewodność cieplna: FR4 nie jest bardzo przewodzący cieplnie, co oznacza, że nie jest doskonałym przewodnikiem ciepła.nadal zapewnia odpowiednie rozpraszanie ciepła dla większości zastosowań elektronicznychAby zwiększyć wydajność termiczną FR4 PCB, można podjąć dodatkowe środki,włączenie dróg cieplnych lub stosowanie dodatkowych pochłaniaczy ciepła lub podkładek cieplnych w obszarach krytycznych w celu poprawy przenoszenia ciepła.

Procesy lutowania i odpływu: PCB FR4 są kompatybilne ze standardowymi procesami lutowania i odpływu powszechnie stosowanymi w montażu elektronicznym.Potrafią wytrzymać wysokie temperatury związane z lutowaniem bez znaczących uszkodzeń lub zmian wymiarowych.

Ważne jest, aby pamiętać, że chociaż FR4 PCB mają dobrą stabilność termiczną, nadal mają swoje ograniczenia.może potencjalnie powodować stresDlatego ważne jest, aby wziąć pod uwagę konkretne środowisko operacyjne i odpowiednio wybrać odpowiednie materiały i rozważania projektowe.

FR4 PCB są znane ze swojej doskonałej stabilności termicznej, wysokiej wytrzymałości mechanicznej oraz odporności na wilgoć i substancje chemiczne.w tym elektronika użytkowa, telekomunikacji, motoryzacji, sprzętu przemysłowego i innych.

Materiał FR4 składa się z cienkiej warstwy folii miedzi, laminowanej na podłożu wykonanym z tkaniny z włókna szklanego impregnowanej żywicą epoksydową.Powierzchnia miedzi jest wygrawerowana, aby stworzyć pożądany wzór obwodu, a pozostałe ślady miedzi stanowią połączenia elektryczne między elementami.

Substrat FR4 zapewnia dobrą stabilność wymiarową, która jest ważna dla utrzymania integralności obwodu w szerokim zakresie temperatur.który pomaga zapobiegać zwarciom między sąsiednimi śladami.

Oprócz właściwości elektrycznych FR4 ma dobre właściwości opóźniające płomień ze względu na obecność związków halogenowanych w żywicy epoksydowej.Dzięki temu PCB FR4 nadają się do zastosowań, w których bezpieczeństwo przeciwpożarowe jest zagadnione.

Ogólnie rzecz biorąc, PCB FR4 są szeroko stosowane w przemyśle elektronicznym ze względu na ich doskonałe połączenie wydajności elektrycznej, wytrzymałości mechanicznej, stabilności termicznej i opóźnienia płomienia.