CEM3-ПХД подлежат комплексному анализу

Печатные платы CEM3: стоят ли они инвестиций? Комплексный анализ

directory

Печатные платы CEM3 или ламинаты с медным покрытием, изготовленные из бумаги и эпоксидной смолы, широко используются в бытовой электронике из-за их низкой стоимости и адекватных свойств. Хотя CEM3 не так совершенен по свойствам материала, как высокопроизводительные материалы FR4, печатные платы CEM3 все же имеют определенные преимущества, которые делают их подходящим выбором для многих применений печатных плат, особенно для односторонних печатных плат в бытовой электронике.

По сравнению с FR4, CEM3 более экономичен по цене за счет использования в качестве армирующей подложки бумаги вместо стекловолокна. Более низкая стоимость сырья приводит к снижению себестоимости производства и розничной цены печатных плат CEM3. Для несложных конструкций печатных плат с низкими требованиями к производительности, например, в простых потребительских гаджетах, CEM3 может удовлетворить основные электрические и физические потребности по более экономичной цене. Давайте подробнее узнаем об этом в нашей сегодняшней дискуссии о материалах для печатных плат.

Что такое материал CEM в печатной плате?

Композитные эпоксидные материалы (CEM) представляют собой группу композиционных материалов, обычно изготовленных из тканых поверхностей из стеклоткани и нетканых стеклянных сердцевин в сочетании с эпоксидной синтетической смолой. Обычно они используются в печатных платах.

CEM3 — более дешевая альтернатива популярному материалу FR4, в котором используется армирование стекловолокном.  Заменяя стекловолокно бумагой, CEM3 снижает стоимость сырья, делая его более доступным для малобюджетного производства печатных плат. Однако худшие свойства бумаги также означают, что печатные платы CEM3 могут работать не так хорошо, как печатные платы FR4, особенно для приложений высокой сложности или высокой надежности.

Основными преимуществами CEM3 являются низкая стоимость материала и производства. CEM3 подходит для бытовой электроники, где высокая производительность не имеет решающего значения, но желательна низкая стоимость. Для простых односторонних или двусторонних печатных плат с большим расстоянием между компонентами и низкими рабочими частотами CEM3 может работать адекватно, экономя при этом затраты. 

А как насчет производительности CEM-3?

Печатная плата CEM 3 демонстрирует характеристики, соответствующие стандарту FR-4, включая температуру стеклования, водопоглощение, прочность на отслаивание, сопротивление погружению, сопротивление изоляции, индекс UL, электрический пробой и многое другое. Основное различие между CEM 3 и FR-4 заключается в том, что CEM 3 имеет меньшую прочность на изгиб и более высокое тепловое расширение.

Несмотря на эту разницу, обработка металлизированных отверстий не является проблемой для печатных плат CEM 3, а износ сверла минимален. Формирование и штамповка пуансонов также просты, а точность измерения толщины высока.

CEM-3-Производительность

Свойства материала СЕМ-3

Тестовый предметЕдиницаМетод испытания
(IPC-ТМ-65)
Условия испытанияСпецификация
(IPC-4101D)
Типичное значение
Сила отшелушивания (1 унция)Н/мм2.4.8125℃/плавающий 260°C/10 сек.>0.70
——–
≥1.05
1.62
1.60
Тепловая нагрузкасек.2.4.13.1Плавающий 260°C/нетравленный≥10120
Лук/поворот%2.4.22.1A≤ 1.00.17 /0.35
Предел прочности при изгибеN/mm²2.4.4Направление длины/
Перекрестное направление
>276
>186
450
390
ВоспламеняемостьРейтингUL94UL94UL94 V-0V-0
Стеклопереход (Tg)2.4.25E-2/105 DSC>130136
Поверхностное сопротивлениеΜΩ2.5.17.1C-96/35/90≥1.0×10°1.0×10
Объемное сопротивлениеMQ-cm2.5.17.1C-96/35/90≥1.0×10°1.0×10
Диэлектрическая постоянная——2.5.5.2гравированный/@1 MHZ<5.44.6
Тангенс потерь——-2.5.5.2гравированный/@1 MHZ<0.0350.020
Сопротивление дугиSec2.5.1D-48/50-D-0.5/23>60125
Поглощение влаги%2.6.2.1D-24/23≤0.500.20
Расширение оси Zppm/”C
%
2.4.24Альфа 1
——–
Альфа 2
———-
50-260 ℃
——36
270
3.94
Сравнительный индекс отслеживанияVIEC 60112гравированный / 0.1% NH.CL>600600
ТеплопроводностьW/m·KASTM E-1461LFA447——–0.8±0.2
TD2.4.24.6TGA——–323

Свойства материала печатной платы FR4 и рыночное применение

Печатная плата FR4, также известная как печатная плата из огнестойкого материала 4, широко используется в электронной промышленности. Он известен своими превосходными свойствами материала и универсальностью, что делает его пригодным для широкого спектра применений.

Свойства материала печатной платы FR4:
  1. Огнестойкий: Как следует из названия, печатная плата FR4 является огнестойкой, что означает, что она способна противостоять распространению огня. Это свойство имеет решающее значение в электронных устройствах, где безопасность является главным приоритетом.
  2. Устойчивость к высоким температурам: Печатная плата FR4 может выдерживать высокие температуры, не теряя своей структурной целостности. Это делает его пригодным для применений, где печатная плата может подвергаться воздействию повышенных температур, например, в автомобильной и аэрокосмической промышленности.
  3. Электрическая изоляция: Печатная плата FR4 обладает превосходными электроизоляционными свойствами, что делает ее идеальной для применений, где электрические компоненты должны быть изолированы друг от друга. Он предотвращает короткие замыкания и обеспечивает правильную работу электронных устройств.
  4. Механическая сила: Печатная плата FR4 известна своей высокой механической прочностью, что позволяет ей выдерживать различные нагрузки и деформации. Он выдерживает вибрацию, удары и Он выдерживает вибрацию, удары и удары, что делает его пригодным для применения в суровых условиях., что делает его пригодным для применения в суровых условиях.
Рыночное применение печатной платы FR4:
  1. Бытовая электроника: Печатная плата FR4 широко используется в бытовой электронике, включая смартфоны, ноутбуки, телевизоры и игровые консоли. Его огнестойкая эпоксидная смола обеспечивает безопасность этих устройств, а устойчивость к высоким температурам и механическая прочность делают его пригодным для повседневного использования. 
  2. Автоматизированная индустрия: Автомобильная промышленность в значительной степени полагается на печатные платы FR4 для различных приложений. Он используется в блоках управления двигателем, автомобильных навигационных системах, датчиках подушек безопасности и других электронных компонентах. Устойчивость печатной платы FR4 к высоким температурам обеспечивает ее работу в экстремальных условиях автомобильной среды.
  3. Аэрокосмическая промышленность: Печатная плата FR4 также широко используется в аэрокосмической промышленности благодаря превосходным свойствам материала. Он используется в системах авионики, устройствах спутниковой связи и системах управления полетом. Огнезащитные свойства печатной платы FR4 особенно важны в аэрокосмической отрасли для предотвращения распространения огня.
  4. Промышленное оборудование: Печатная плата FR4 находит применение в промышленном оборудовании, таком как источники питания, приводы двигателей и системы управления. Его электроизоляционные свойства обеспечивают безопасную эксплуатацию этих устройств, а механическая прочность позволяет ему выдерживать жесткие условия промышленной среды.
  5. Медицинское оборудование: Печатная плата FR4 также используется в медицинских устройствах, включая системы мониторинга пациентов, диагностическое оборудование и имплантируемые устройства. Его огнестойкие свойства и электрическая изоляция делают его подходящим для этих критически важных применений, обеспечивая безопасность и надежность медицинских устройств.

В качестве основного материала печатной платы три основных сырья для производства CCL включают ткань из стекловолокна, эпоксидную смолу и медную фольгу, и печатная плата использует их для реализации функций проводимости, изоляции и поддержки. Среди них в качестве препрегов часто используются стеклоткань и эпоксидная смола.

Свойства материала печатной платы CEM-1 и рыночное применение

Свойства материала печатной платы CEM-1:

CEM-1 — это самый низкий сорт в семействе материалов подложек печатных плат CEM. В качестве армирующего волокна здесь используется бумага, что обеспечивает ему самую низкую стоимость, но и самые плохие свойства среди основных подложек печатных плат.Из-за своих худших качеств печатные платы CEM-1 редко используются в современных высокопроизводительных электронных продуктах.

Главным достоинством ЦЭМ-1 является низкая стоимость сырья. Благодаря использованию бумаги вместо стекловолокна подложка CEM-1 становится самой дешевой в производстве. Эта экономия средств переносится на производство печатных плат и конечную продукцию, что делает печатные платы CEM-1 привлекательными для приложений с чрезвычайно ограниченным бюджетом.

Однако свойства CEM-1 также делают его непригодным для большинства современных печатных плат. По сравнению с FR-4 и альтернативами с высокой Tg, CEM-1 имеет самую низкую термостойкость, обычно не превышающую 105°C. Плохая стабильность размеров приводит к большим различиям в толщине печатной платы и более высокой чувствительности к влажности. CEM-1 также обеспечивает плохую электрическую изоляцию и диэлектрическую прочность, что ограничивает его применение низкими напряжениями и частотами.

Рыночное применение печатной платы CEM-1:

Из-за этих технических недостатков печатные платы CEM-1 можно использовать только в очень простых конструкциях с большим расстоянием между компонентами, низкой плотностью цепей и мягкими требованиями к производительности. Они не очень подходят для обеспечения более высокой точности, сложности и надежности, необходимых сегодняшним электронным устройствам и системам. Печатные платы CEM-1 по-прежнему используются ограниченно только для недорогих потребительских товаров, где качество приносится в жертву стоимости.

CEM-3- Свойства материала печатной платы и рыночное применение

CEM-3 — это широко используемый материал подложки в электронной промышленности, но он не подходит для высококачественных продуктов, требующих высокой надежности, таких как автомобильные датчики, контроллеры или медицинские устройства. Он обеспечивает приемлемые электрические и механические свойства для некоторых относительно недорогих применений.

Свойства материала печатной платы CEM-3:

СЕМ-3 – композиционный материал, изготовленный из стеклоткани и эпоксидной смолы. Он имеет умеренную стабильность размеров, механическую прочность и электрическую изоляцию. Благодаря низкой диэлектрической проницаемости и средней температуре перехода в стекломат, CEM-3 может использоваться в некоторых приложениях, требующих средней скорости передачи сигнала в обычных условиях. CEM-3 также демонстрирует приемлемую устойчивость к влаге и химикатам при кратковременном использовании.

Рыночное применение печатной платы CEM-3:

Печатные платы (PCB) бюджетного класса: CEM-3 иногда используется в качестве дешевого материала подложки для простых печатных плат в некоторой бытовой электронике. Его посредственные электрические свойства могут удовлетворить потребности низкочастотных приложений. Печатные платы CEM-3 можно увидеть в обычном телекоммуникационном оборудовании, бытовой электронике низкого класса и т. д. Печатные платы CEM-3 можно увидеть в обычном телекоммуникационном оборудовании, бытовой электронике низкого класса и т. д.

Обычное светодиодное освещение: Средняя теплопроводность и теплоотдача CEM-3 делают его подходящим для некоторых распространенных применений светодиодного освещения с низким энергопотреблением и выделением тепла. Светодиодные модули на подложках CEM-3 могут работать, но срок их службы может быть сокращен. Более того, электрическая изоляция CEM-3 обеспечивает базовую безопасность для простых схем светодиодных схем.

Промышленный контроль: Умеренная механическая прочность и электроизоляционные свойства СЕМ-3 позволяют использовать его в некоторых недорогих промышленных системах управления, работающих в нормальных условиях. Он может работать при обычном напряжении, но может оказаться недостаточно надежным для критически важных систем. СЕМ-3 может использоваться в базовых электрораспределительных устройствах, моторных приводах и панелях управления.

Печатная плата CEM3 против FR4: в чем разница?

Когда дело доходит до выбора подходящей печатной платы (PCB) для ваших электронных устройств, важно учитывать конкретные требования и характеристики доступных материалов. Двумя популярными вариантами в отрасли являются печатные платы CEM3 и печатные платы FR4. Хотя оба материала имеют свои преимущества, они различаются по составу, характеристикам и стоимости. В этом разделе мы рассмотрим ключевые различия между печатными платами cem3 и fr4, чтобы помочь вам принять обоснованное решение для вашего следующего проекта.

Сочинение:

СЕМ-3 – композиционный материал, изготовленный из стеклоткани и эпоксидной смолы. Он содержит большое количество наполнителей, что приводит к более высокой плотности.

FR-4 также изготавливается из стеклоткани и эпоксидной смолы, но имеет меньшее содержание наполнителя, поэтому имеет меньшую плотность. FR-4 имеет лучшие электроизоляционные свойства.

Тепловые свойства:

CEM-3 имеет более низкую температуру стеклования, около 110°C, поэтому он может выдерживать умеренно высокие температуры. FR-4 имеет более высокую температуру стеклования, около 130-140°C, поэтому он больше подходит для применения при высоких температурах.

CEM-3 имеет более высокий коэффициент теплового расширения, поэтому в экстремальных температурных условиях он может испытывать большее коробление и расслоение. FR-4 имеет более низкий коэффициент теплового расширения, поэтому он более стабилен по размерам.

Механические свойства: 

СЕМ-3 более жесткий и хрупкий, а FR-4 более мягкий и гибкий. Таким образом, CEM-3 более склонен к растрескиванию, а FR-4 более устойчив к изгибающим напряжениям.

Кроме того, CEM-3 имеет более высокую прочность на разрыв, но меньшую ударопрочность. FR-4 имеет высокую прочность на изгиб и лучшую ударопрочность. СЕМ-3 демонстрирует несколько более высокое влагопоглощение, а FR-4 обладает лучшей устойчивостью к влаге.

Электрические свойства:

CEM-3 имеет более высокую диэлектрическую проницаемость, что приводит к более высоким потерям при передаче сигнала. FR-4 имеет более низкую диэлектрическую проницаемость, поэтому имеет лучшие характеристики высокочастотного сигнала. CEM-3 имеет более высокие диэлектрические потери, поэтому может наблюдаться большее ухудшение сигнала. FR-4 имеет более низкие диэлектрические потери, что приводит к меньшим помехам и потерям энергии. Кроме того, СЕМ-3 имеет более низкое поверхностное и объемное сопротивление, тогда как FR-4 имеет более высокие значения удельного сопротивления. Таким образом, FR-4 обеспечивает лучшую электрическую изоляцию.

Итак, можно сказать, что печатная плата CEM3 и печатная плата FR4 обладают своим уникальным набором преимуществ и характеристик. В то время как печатные платы CEM3 отличаются механической прочностью и долговечностью, печатные платы FR4 превосходят их по электрическим характеристикам и пригодности для высокочастотных приложений.

Как выбрать подходящий материал | Печатная плата CEM-1, CEM-3 или FR4?

Когда дело доходит до выбора подходящего материала для производства печатных плат, важно учитывать такие факторы, как стабильность и ценность. В JHDPCB мы специализируемся на всех материалах для производства печатных плат. Давайте рассмотрим преимущества всех вариантов, таких как материалы FR4, CEM-1 и CEM-3, чтобы принять обоснованное решение.

FR4 известен своими превосходными термическими и механическими свойствами, что делает его популярным выбором для высокопроизводительных применений. FR4 обеспечивает исключительную стабильность, гарантируя надежную работу вашей печатной платы в различных средах. Его высокая ценность заключается в способности выдерживать высокие температуры и обеспечивать отличную электроизоляцию.

С другой стороны, CEM-1 и CEM-3 также широко используются при производстве печатных плат. СЕМ-1 – недорогой материал, изготовленный из целлюлозной бумаги, пропитанной фенольной смолой. Подходит для простых применений, не требующих высокой термической стабильности или механической прочности. СЕМ-3 же представляет собой композиционный материал, изготовленный из тканого стеклоткани, пропитанного эпоксидной смолой. Он обеспечивает лучшую механическую прочность и термическую стабильность по сравнению с CEM-1, что делает его подходящим выбором для более требовательных применений.

Хотя CEM-1 и CEM-3 имеют свои преимущества, FR4 является предпочтительным выбором по многим причинам. Его стабильность и высокая ценность делают его пригодным для широкого спектра применений: от бытовой электроники до автомобильной и аэрокосмической промышленности. FR4 обеспечивает превосходную электрическую изоляцию, обеспечивая надежную работу даже в сложных условиях. Его способность выдерживать высокие температуры и обеспечивать превосходную механическую прочность делает его надежным выбором для сложных конструкций печатных плат. Поэтому при выборе подходящего материала для производства вашей печатной платы крайне важно учитывать такие факторы, как стабильность и ценность.Хотя CEM-1 и CEM-3 имеют свои преимущества, FR4 остается лучшим выбором благодаря своим исключительным свойствам. В JHDPCB мы понимаем важность выбора правильного материала и стремимся предоставить вам печатные платы FR4 высочайшего качества для ваших конкретных потребностей. Доверьтесь нашему опыту и знаниям, чтобы предоставить надежные печатные платы, отвечающие вашим требованиям.

 

А как насчет других вариантов материалов, таких как FR1, FR2 и FR3?

Хотя FR4 является наиболее часто используемым материалом, существуют и другие альтернативы, которые стоит изучить. Давайте подробнее рассмотрим FR1, FR2 и FR3 и обсудим их свойства и потенциальное применение.

FR1, также известная как фенольная бумага, представляет собой экономичный материал с хорошими электроизоляционными свойствами. Он состоит из связующего на основе фенольной смолы и армированной бумаги. FR1 обычно используется для односторонних и двусторонних печатных плат низкой сложности. Однако его не рекомендуется использовать в высокочастотных приложениях из-за его относительно плохих электрических характеристик. Тем не менее, FR1 может быть подходящим выбором для приложений, где стоимость является важным фактором, таких как бытовая электроника или недорогая промышленная продукция.

FR2, или фенольный хлопок, — еще один экономичный вариант материала. По составу он похож на FR1, но в качестве армирования используется хлопчатобумажная ткань вместо бумаги. FR2 обеспечивает лучшую механическую прочность и более высокую термическую стойкость по сравнению с FR1. Это делает его подходящим для применений, требующих большей долговечности, таких как источники питания, осветительные приборы и бытовая техника. Однако, как и FR1, FR2 не рекомендуется использовать в высокочастотных приложениях из-за его ограниченных электрических характеристик.

FR3, также известная как эпоксидная бумага, представляет собой шаг вперед по сравнению с FR1 и FR2 с точки зрения электрических характеристик. Он состоит из системы эпоксидной смолы и армированной бумаги, что обеспечивает улучшенные изоляционные свойства по сравнению с материалами на фенольной основе. FR3 можно использовать для односторонних и двусторонних печатных плат средней сложности. Он подходит для применений, требующих лучших электрических характеристик, но не обязательно таких же высоких, как FR4. Некоторые примеры включают автомобильную электронику, системы управления, факсы и промышленное оборудование.

Часто задаваемые вопросы о печатных платах CEM3

Печатная плата CEM3 — это тип материала печатной платы, изготовленный из тканого стекловолокна, пропитанного композитным материалом. К его ключевым преимуществам относятся хорошие электрические и термические свойства, высокая устойчивость к влаге и химикатам, простота обработки.

Печатная плата CEM3 может работать для некоторых базовых применений низкого уровня, требующих умеренных свойств. Выбор зависит от конкретных потребностей и условий эксплуатации приложений.

Рекомендации по проектированию печатных плат CEM3 включают сохранение ширины дорожек и зазоров в допустимых пределах, избегание острых углов и острых углов, а также использование соответствующих размеров и плотности. Кроме того, при проектировании печатной платы проектировщикам следует учитывать механическое напряжение, тепловое расширение и характеристики влагопоглощения материала.

Печатная плата FR4 обладает рядом ключевых преимуществ, включая высокую механическую прочность, хорошую стабильность размеров, отличные электроизоляционные свойства и огнестойкость. Он также широко доступен и относительно недорог, что делает его популярным выбором для широкого спектра электронных приложений.

Завершая наше обсуждение печатных плат CEM3, печатные платы CEM3 имеют свои преимущества, особенно когда речь идет о теплопроводности и экономической эффективности. Они обладают хорошими свойствами рассеивания тепла, что делает их пригодными для применений, требующих эффективного охлаждения. В JHDPCB мы гордимся тем, что предоставляем нашим клиентам высококачественные решения для печатных плат, и хотя CEM3 является жизнеспособным вариантом, мы настоятельно рекомендуем рассмотреть FR4 для ваших проектов.

FR4 — широко используемый и надежный материал в промышленности, известный своими превосходными электрическими свойствами и надежностью. Он имеет более высокую диэлектрическую проницаемость, что делает его более подходящим для высокочастотных применений. Кроме того, печатные платы FR4 легко доступны и могут быть изготовлены различной толщины и в виде многослойных печатных плат в соответствии с вашими конкретными требованиями.

Итак, независимо от того, выберете ли вы CEM или FR4, доверьтесь JHDPCB, чтобы обеспечить первоклассное производство печатных плат, которое поднимет ваш проект на новую высоту. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы обсудить ваши требования, и позвольте нам помочь вам воплотить ваши идеи в жизнь.

Получите ценовое предложение на печатную плату прямо сейчас

Откройте высококачественные услуги по производству печатных плат в JHDPCB

Leave a Comment