Полное понимание материалов ламината для печатных плат

Полное понимание материалов ламината для печатных плат

directory

Что такое ламинат на печатной плате?

В контексте печатных плат «ламинированная печатная плата» относится к печатной плате, состоящей из нескольких слоев. Термин «ламинат» описывает комбинацию слоев, из которых состоит плита. Типичная ламинированная печатная плата состоит из основного материала, такого как стекловолокно или композитная эпоксидная смола, который обеспечивает структурную поддержку, а также слоев медной фольги, прикрепленных к основному материалу.

Слои медной фольги служат проводящими путями на печатной плате, передавая электрические сигналы между различными компонентами и элементами схемы. Эти медные слои наслаиваются на материал сердечника с помощью тепла и давления, создавая прочную связь между ними. Ламинат также включает дополнительные слои изоляционного материала, известного как препрег, которые помещаются между медными слоями для обеспечения электрической изоляции и поддержания желаемого расстояния между проводящими дорожками. Количество медных слоев и слоев препрега в ламинате может варьироваться в зависимости от сложности и функциональности, требуемой для печатной платы. Многослойные печатные платы могут иметь несколько медных слоев и слоев препрега, тогда как односторонние или двухсторонние печатные платы имеют только один или два медных слоя соответственно.

В целом ламинат печатной платы представляет собой композитную структуру, состоящую из основного материала, слоев медной фольги и слоев препрега. Он обеспечивает основу печатной платы, обеспечивая правильное функционирование электрических соединений и механическую стабильность печатной платы. Уделяя особое внимание качеству и точности, JHDPCB превосходно производит ламинаты, соответствующие самым высоким отраслевым стандартам. Наши передовые производственные процессы обеспечивают точное выравнивание и соединение медных слоев с материалом сердцевины, что приводит к превосходной электропроводности и целостности сигнала. Мы также предлагаем широкий выбор вариантов ламината для удовлетворения разнообразных требований к дизайну, обеспечивая гибкость и возможность индивидуальной настройки для наших клиентов. Благодаря нашему опыту в технологии ламинирования, JHDPCB стремится поставлять первоклассные печатные платы, которые демонстрируют исключительную производительность, надежность и механическую стабильность. 

Преимущество ламината печатной платы

Ламинат печатных плат имеет ряд преимуществ и играет решающую роль в функциональности и производительности печатной платы. Вот некоторые преимущества использования ламината в печатных платах:

  1. Электрическая изоляция: Ламинат обеспечивает изоляцию между проводящими медными слоями, предотвращая короткие замыкания и обеспечивая надлежащий поток сигнала. Это помогает сохранить целостность электрических соединений и снижает вероятность возникновения помех или связи сигналов.
  2. Механическая стабильность: Ламинат придает печатной плате структурную прочность, делая ее жесткой и устойчивой к изгибу и деформации. Эта механическая стабильность важна для поддержания целостности печатной платы, особенно в тех случаях, когда печатная плата может подвергаться вибрациям, ударам или механическим нагрузкам.
  3. Защита окружающей среды: Ламинат действует как защитный барьер, защищая печатную плату от влаги, пыли и других загрязнений. Это помогает предотвратить коррозию, окисление и повреждение электронных компонентов, обеспечивая долговечность и надежность печатной платы.
  4. Миниатюризация и высокая плотность:  Использование ламината позволяет создавать многослойные печатные платы, что обеспечивает более высокую плотность схемы и миниатюризацию. Путем объединения нескольких слоев меди и изолирующих материалов можно разместить больше компонентов и функций на меньшей занимаемой площади, что делает печатные платы подходящими для компактных электронных устройств.
  5. Целостность сигнала: Ламинат играет решающую роль в поддержании целостности сигнала на печатной плате. Это помогает контролировать импеданс и расстояние между медными дорожками, сводя к минимуму потери сигнала, отражения и электромагнитные помехи. Это особенно важно в высокоскоростных цифровых и аналоговых схемах, где качество сигналов играет жизненно важную роль.
  6. Простота изготовления: Ламинированные материалы разработаны таким образом, чтобы быть совместимыми с процессом производства печатных плат, что упрощает работу с ними. Их можно легко прикрепить к материалу сердцевины и обеспечить стабильную платформу для крепления и пайки компонентов.

Подводя итог, можно сказать, что использование ламината в печатных платах дает такие преимущества, как электрическая изоляция, механическая стабильность, защита окружающей среды, миниатюризация, целостность сигнала и простота производства. Эти преимущества способствуют надежности, функциональности и производительности печатной платы в различных электронных приложениях.

Какие бывают типы ламинатов для печатных плат?

Ламинат МатериалХарактеристикиОбычно используется в
FR-4Хорошее соотношение прочности и веса, огнестойкий, сохраняет свойства при повышенной температуре.Многослойные печатные платы
Высокопроизводительный FR-4Высокий уровень надежности, низкие диэлектрические свойстваВысокочастотные цепи
Эпоксидная смола с высоким TgВысокая ТГ (>170°C), лучшая термо-, влаго- и химическая стойкость, лучшая стабильность.Многослойные печатные платы
BT Эпоксидная смолаВыдающиеся термические, механические и электрические свойства сохраняют прочность соединения при высоких температурах.Бессвинцовые печатные платы, многослойные печатные платы
ПолиимидЧрезвычайная экологическая стабильность, гибкие, жестко-гибкие печатные платы высокой плотности, военная, аэрокосмическая, автомобильная и бытовая электроника.Гибкие, жестко-гибкие печатные платы высокой плотности, многослойные печатные платы
Медное покрытие (CCL)Армирующий материал из стекловолокна или древесно-бумажной массы, подходящий для цепей высокого напряжения.Высоковольтные цепи
ТефлонНаиболее часто используемый материал в высокочастотных приложениях, некоторые проблемы при производствеВысокочастотные приложения
Безгалогеновый ламинатСнижает воздействие на окружающую среду, подходит для бытовой электроники, медицинского оборудования и автомобильной электроники.Бытовая электроника, медицинское оборудование, автомобильная электроника
FR-1 и FR-2Недорогие односторонние печатные платы, изготовленные из бумаги и фенольной смолы.Недорогие односторонние печатные платы
КерамикаОтличная теплопроводность, высокая механическая прочность, хорошие электроизоляционные свойства, высокая мощность, высокая частота и высокие температуры.Применение при высокой мощности, высокой частоте и высоких температурах
Металлический сердечникПечатная плата с металлическим сердечником может использовать обычные металлы, такие как алюминий, медь, сталь и сплавы, в качестве материалов подложки, чтобы обеспечить лучшую теплопроводность и возможности управления температурой, подходящие для мощного светодиодного освещения, автомобильной электроники и силовой электроники.Мощное светодиодное освещение, автомобильная промышленность и силовая электроника.
Гибкие ламинаты для печатных платПредназначен для гибких и жестко-гибких печатных плат, изготовлен из гибких пленок, покрытых медью, высокая гибкость, хорошая механическая прочность, устойчивость к высоким температурам.Применение гибких и жестко-гибких печатных плат
СЕМ-1 и СЕМ-3Стеклянная ткань, пропитанная эпоксидной смолой, и целлюлозная бумага, пропитанная фенольной смолой, хорошие механические свойства, высокая стабильность размеров.Односторонние и двусторонние печатные платы.

Печатные платы (PCB) являются неотъемлемой частью большинства электронных устройств и машин. Печатные платы состоят из различных слоев материалов, включая ламинаты, которые обеспечивают прочную основу для эффективного функционирования печатной платы. Различные ламинаты имеют разные свойства и используются в зависимости от требований и характеристик печатной платы. В этой статье рассматриваются различные типы ламинатов для печатных плат и их применение в различных отраслях: от широко используемого FR-4 до высокопроизводительных ламинатов Teflon и Rogers. 

Описание типов ламинатов печатных плат

FR-4 — широко используемый ламинат в секторе печатных плат благодаря своим исключительным характеристикам по различным характеристикам. FR-4 состоит из переплетенной стекловолоконной ткани и связующего из эпоксидной смолы, что обеспечивает повышенную механическую прочность и жесткость при сохранении уменьшенной массы. Одним из ключевых преимуществ FR-4 является его огнестойкость, что повышает надежность и безопасность печатной платы. Это означает, что в случае пожара материал не будет выделять токсичные пары и не способствовать распространению пламени.

Более того, при воздействии повышенных температур FR-4 сохраняет свои механические, электрические и физические свойства, что делает его пригодным для различных применений и условий окружающей среды. Этот материал также известен своим высоким сопротивлением изоляции, хорошей стабильностью размеров и превосходной химической стойкостью. FR-4 чаще всего используется в многослойных печатных платах из-за его способности обеспечивать стабильную платформу для размещения компонентов с высокой плотностью размещения. Низкая диэлектрическая проницаемость и коэффициент рассеяния материала делают его очень подходящим для передачи сигналов, что приводит к низкому уровню шума и искажений в высокочастотных приложениях.

В целом, FR-4 — надежный и универсальный материал, который стал отраслевым стандартом для многих применений печатных плат, включая бытовую электронику, автомобильную, аэрокосмическую и военную промышленность.

Высокопроизводительный FR-4 — это тип ламината, обычно используемый при изготовлении многослойных печатных плат. Это усовершенствованная версия стандарта FR-4, обладающая улучшенными термическими и механическими свойствами. Высокопроизводительный вариант FR-4 имеет повышенную температуру стеклования (Tg) по сравнению со стандартным FR-4. Эта характеристика позволяет ему выдерживать более высокие температуры без ущерба для его механических свойств и хрупкости. Повышенное значение Tg также делает его более устойчивым к тепловому расширению и сжатию, помогая снизить вероятность расслоения и трещин.

Помимо более высокого Tg, высокопроизводительный FR-4 также имеет более низкие диэлектрические свойства, чем стандартный FR-4. Эта особенность делает его более подходящим для высокочастотных цепей, где затухание и искажение сигнала могут быть проблематичными. Усовершенствованный FR-4 состоит из тканого стекловолокна и связующего на основе эпоксидной смолы, аналогичного традиционному FR-4, что обеспечивает сопоставимые характеристики механической прочности и жесткости. Однако он обрабатывается с использованием передовых технологий, которые изменяют физическую структуру материала для улучшения его характеристик.

В целом, высокоэффективный FR-4 — это надежный и универсальный материал, обладающий повышенной термической стабильностью, механической прочностью и электрическими свойствами. Он идеально подходит для использования в приложениях с высокой надежностью, таких как аэрокосмическая, военная и медицинская электроника, где производительность и надежность имеют решающее значение. 

Эпоксидная смола с высокой Tg — это тип ламинированного материала, который обычно используется в многослойных печатных платах, где требуются устойчивость к высоким температурам, стабильность размеров и долговечность.
Точка высокотемпературного стеклования (Tg) эпоксидной смолы с высокой Tg относится к температуре, при которой материал переходит из жесткого стеклообразного состояния в более гибкое и упругое состояние. Ее можно считать аналогом температуры плавления, но для твердого материала. Чем выше значение Tg, тем более жестким и стабильным будет материал при повышенных температурах. Эпоксидная смола с высокой Tg обычно имеет значение Tg 170°C или выше, что делает ее исключительно стабильной и устойчивой к теплу, влаге и химическому воздействию.

Эпоксидная смола с высоким Tg изготавливается из смеси эпоксидной смолы и армирующих волокон, таких как стекловолокно или арамид. Комбинация этих материалов создает ламинат, который демонстрирует исключительную механическую прочность, стабильность размеров и термостойкость.
По сравнению со стандартными эпоксидными ламинатами, эпоксидные ламинаты с высокой Tg обеспечивают превосходную надежность благодаря повышенному значению Tg и превосходным термическим характеристикам. Эти свойства делают эпоксидную смолу с высоким Tg идеальным выбором для приложений с высокой надежностью, таких как аэрокосмическая, автомобильная и промышленная электроника, где компоненты и схемы подвергаются воздействию экстремальных температур и суровых условий окружающей среды.

В целом, эпоксидная смола с высокой температурой Tg — это высокопроизводительный ламинат, который обеспечивает превосходные термические и механические свойства, что делает его идеальным выбором для многослойных печатных плат, которым требуются высокотемпературные характеристики и долговечность.

BT Epoxy — это тип ламинированного материала, который обычно используется при изготовлении многослойных печатных плат, особенно в приложениях, не содержащих свинец. BT означает бисмалеимид триазин, тип эпоксидной смолы, известный своими превосходными термическими, механическими и электрическими свойствами.

Одним из ключевых преимуществ BT Epoxy является его замечательная способность выдерживать высокие температуры, что делает его очень термостойким. Он имеет высокую температуру стеклования (Tg) около 200°C, что делает его идеальным для использования в процессах сборки без использования свинца, требующих более высоких температур. Он также сохраняет прочность соединения даже при высоких температурах, обеспечивая целостность и надежность печатной платы.
Помимо своих тепловых характеристик, BT Epoxy также обеспечивает выдающиеся механические и электрические свойства. Он имеет сравнительно умеренную диэлектрическую проницаемость и минимальные диэлектрические потери, что делает его подходящим выбором для высокочастотных реализаций. Ламинат также демонстрирует хорошую стабильность размеров и высокую прочность на разрыв, что делает его устойчивым к короблению, растрескиванию и расслоению.
BT Epoxy обычно состоит из тканой стекловолоконной ткани и бисмалеимид-триазиновой смолы, которая затем отверждается под высоким давлением и температурой. Объединение этих материалов приводит к получению ламината, обладающего исключительными термическими, механическими и электрическими характеристиками.

В целом, BT Epoxy — это высокопроизводительный ламинат, который обеспечивает исключительную термическую и механическую стабильность, что делает его идеальным выбором для многослойных печатных плат, которым требуются высокотемпературные характеристики и надежная работа.

Полиимид — это тип ламинированного материала, который хорошо известен своей исключительной устойчивостью к воздействию окружающей среды, что делает его идеальным выбором для гибких, жестко-гибких печатных плат высокой плотности и многослойных печатных плат. Он используется в передовых приложениях, таких как военная, аэрокосмическая, автомобильная и бытовая электроника, где требуются высокие уровни термических, химических и механических свойств. Полиимидные ламинаты для печатных плат состоят из полиимидной смолы и армированы тканым стекловолокном или арамидными волокнами. Комбинация этих материалов создает прочный и долговечный ламинат, который может выдерживать суровые условия окружающей среды, такие как экстремальные температуры, влажность и химическое воздействие, не разрушаясь.

Одним из основных преимуществ полиимидных ламинатов является их высокая термостойкость. Они могут работать при температурах до 260°C без ущерба для своих механических или электрических свойств, что делает их хорошо подходящими для использования в высокотемпературных приложениях. Кроме того, полиимидные ламинаты имеют низкий КТР (коэффициент теплового расширения), что означает, что они демонстрируют минимальные изменения размеров даже при воздействии температурных колебаний.
Полиимидные ламинаты также обладают превосходной механической прочностью, гибкостью и высокой прочностью на разрыв, что делает их идеальными для гибких печатных плат и жестко-гибких схем. Они устойчивы к изгибу, скручиванию и вибрации, обеспечивая надежную работу даже в тяжелых условиях окружающей среды.

Таким образом, полиимидные ламинаты представляют собой высокоэффективный ламинат, который обеспечивает превосходную экологическую стабильность, высокую термостойкость и превосходные механические свойства. Они идеально подходят для использования в сложных условиях, где надежность и долговечность имеют решающее значение.

Ламинированная печатная плата с медным покрытием относится к типу печатной платы (PCB), изготовленной с использованием ламинированного материала с медным покрытием. Он состоит из слоя медной фольги, прикрепленной к армирующей подложке, обычно изготовленной из таких материалов, как стекловолокно или древесно-целлюлозная бумага.
Ламинаты CCL доступны в различных марках, с разной толщиной и весом меди. Выбор класса зависит от конкретного варианта использования и желаемых электрических и механических характеристик печатной платы. Например, высоковольтные цепи требуют более толстых медных слоев, чтобы выдерживать повышенный ток.

Одним из основных преимуществ ламинатов CCL является их исключительная электропроводность. Слой медной фольги представляет собой идеальный проводящий материал для маршрутизации электрических сигналов по плате. Кроме того, ламинаты CCL обладают хорошей механической прочностью и стабильностью размеров, гарантируя, что доска остается плоской, без короблений и искажений.

Ламинат CCL также демонстрирует устойчивость к факторам окружающей среды, таким как колебания температуры, уровень влажности и химическое воздействие. Это свойство делает их очень подходящими для использования в сложных условиях, где надежность и эффективность имеют первостепенное значение. Ламинированный материал для печатных плат с медным покрытием широко используется в электронной промышленности для производства печатных плат. Они находят широкое применение в различных секторах, включая бытовую электронику, телекоммуникации, автомобилестроение и промышленные системы управления. 

Таким образом, ламинат с медным покрытием (CCL) — это универсальный и надежный ламинат, который обеспечивает превосходные электрические и механические свойства. Он используется при изготовлении печатных плат для широкого спектра применений, включая высоковольтные цепи, бытовую электронику и промышленные средства управления.

Тефлон, тип ламинированного материала, широко используется в высокочастотных приложениях благодаря своим исключительным электрическим и механическим характеристикам. Тефлоновые ламинаты обладают низкими диэлектрическими потерями, высоким сопротивлением изоляции и превосходной термической стабильностью, что делает их идеальными для использования в микроволновых цепях, спутниковой связи и других высокочастотных приложениях. Тефлоновые материалы бывают разных вариантов, наиболее распространенным из которых является тефлон, армированный тканым стеклом. Эти ламинаты имеют низкий коэффициент теплового расширения (КТР) и могут выдерживать высокие температуры без ухудшения своих электрических или механических свойств. Армирование стеклом также обеспечивает превосходную стабильность размеров и устойчивость к короблению.

Однако существует несколько проблем, связанных с производством тефлоновых печатных плат, которые могут вызвать проблемы в обычных цехах по производству печатных плат. Например, тефлон имеет очень низкую поверхностную энергию, что затрудняет прилипание клея или чернил для паяльной маски к поверхности. Это требует специальных методов подготовки поверхности, таких как плазменная обработка или травление, чтобы создать шероховатую поверхность, позволяющую клеям и чернилам правильно прилипать. Другая проблема заключается в том, что ламинаты с тефлоном труднее резать и сверлить, чем стандартные ламинаты FR-4, из-за их твердости и хрупкости. Для этого требуются специальные режущие инструменты и методы сверления, чтобы избежать расслоения или растрескивания ламината.

В заключение отметим, что тефлон — это высокоэффективный ламинат, который обеспечивает исключительные электрические и механические свойства, что делает его хорошо подходящим для высокочастотных применений. Однако его уникальные свойства также создают проблемы в производственном процессе, требуя специальных методов и инструментов для достижения надежных и стабильных результатов.

Безгалогеновые ламинаты — это тип материала для печатных плат (PCB), который предназначен для снижения воздействия на окружающую среду за счет устранения галогенов. Эти ламинаты не содержат галогенов, таких как хлор, бром и фтор, которые при горении могут выделять токсичные газы, создавая угрозу для здоровья и окружающей среды.Безгалогенные ламинаты имеют широкое применение в различных областях, включая бытовую электронику, медицинское оборудование и автомобильную электронику.

Эти ламинированные материалы специально разработаны в соответствии с экологическими нормами, такими как RoHS (ограничение использования опасных веществ) и WEEE (отходы электрического и электронного оборудования). Эти директивы обеспечивают соблюдение стандартов использования опасных веществ в электронном оборудовании. Несмотря на то, что эти ламинаты не содержат галогенов, они обладают превосходными электрическими и механическими свойствами, что делает их пригодными для высокопроизводительных применений. Они обеспечивают хорошую стабильность размеров, низкую диэлектрическую проницаемость и малый тангенс потерь, обеспечивая надежную передачу сигнала и высокую скорость работы.
Использование безгалогенных ламинатов становится все более популярным в последние годы из-за растущих экологических проблем и ужесточения правил, регулирующих использование опасных материалов в электронных продуктах. Переходя на безгалогенные ламинаты, производители могут смягчить экологический след своей продукции, сохраняя при этом исключительный уровень производительности и надежности.

 

FR-1 и FR-2 — это два типа ламинатов на бумажной основе, которые обычно используются при изготовлении печатных плат (PCB). Оба материала состоят из бумаги, пропитанной фенольной смолой (фенолформальдегидом), которая обеспечивает превосходные диэлектрические свойства и стабильность размеров.

Ламинаты FR-1 и FR-2 обычно используются для изготовления недорогих односторонних печатных плат, например, используемых в игрушках, играх и бытовой технике. С ними относительно легко работать, их можно резать, сверлить и перфорировать, используя стандартные методы изготовления, что делает их идеальным выбором для применений, где стоимость является основным фактором.
FR-1 является материалом более низкого качества из двух, с меньшей плотностью и меньшей механической прочностью по сравнению с FR-2. Обычно он используется для маломощных низкочастотных цепей, например, в простых электронных игрушках и играх.
FR-2 — это материал более высокого качества, имеющий лучшую механическую прочность и более высокую плотность по сравнению с FR-1. Его часто используют для немного более требовательных приложений, таких как источники питания и светодиодное освещение.

Таким образом, ламинаты FR-1 и FR-2 изготавливаются из бумаги и фенольной смолы и обычно используются для недорогих односторонних печатных плат. Они просты в обращении и подходят для цепей малой мощности и низкой частоты. FR-2 обеспечивает лучшую механическую прочность и более высокую плотность, чем FR-1, что делает его пригодным для немного более требовательных применений.

Керамические ламинаты представляют собой вариант материала печатной платы (PCB), включающий керамические нити и неорганический клей. Они известны своей превосходной теплопроводностью, превосходной механической прочностью и надежными электроизоляционными свойствами. Эти характеристики делают их оптимальным выбором для широкого спектра применений, связанных с высокой мощностью, повышенной частотой и повышенными температурами.

Керамические ламинаты обладают превосходной теплопроводностью, а это означает, что они могут очень эффективно рассеивать тепло. Это делает их весьма подходящими для использования в сценариях высокой мощности, где эффективное рассеивание тепла является обязательным. Более того, они демонстрируют исключительную устойчивость к тепловым ударам, что позволяет им выдерживать резкие колебания температуры без разрушения и разрушения.

Кроме того, керамические ламинаты обеспечивают повышенную механическую прочность и жесткость, что позволяет им выдерживать значительные уровни напряжения и вибрации. Они также обладают превосходными электроизоляционными свойствами, гарантируя надежную передачу сигнала и защиту от электромагнитных помех (EMI). Благодаря уникальному сочетанию свойств керамические ламинаты широко используются в мощной электронике, такой как усилители мощности, радиочастотные модули и микроволновые устройства. Они широко используются в аэрокосмической и оборонной промышленности, где максимальная надежность и производительность имеют первостепенное значение.

Подводя итог, можно сказать, что керамические ламинаты — это тип материала для печатных плат (PCB), известный своей исключительной теплопроводностью, повышенной механической прочностью и эффективными электроизоляционными свойствами. Они обычно используются в мощных, высокочастотных и высокотемпературных приложениях, где управление теплом, механическая прочность и целостность сигнала имеют решающее значение. 

Ламинаты печатных плат с металлическим сердечником (MCPCB) представляют собой тип материала печатных плат, в котором в качестве основного материала вместо слоя стекловолокна используется металлический слой. Металлический слой обеспечивает лучшее рассеивание тепла и терморегулирование, что делает его пригодным для применения в мощном светодиодном освещении, автомобилях и силовой электронике.

Металлический основной слой обычно изготавливается из алюминия, меди или их гибридного состава. Использование металла в качестве основного материала обеспечивает превосходное рассеивание тепла по сравнению с обычными материалами печатных плат. Это важно для приложений, где управление теплом имеет решающее значение, например, для мощного светодиодного освещения, где чрезмерное тепло может ухудшить работу светодиодов.

Слой металлического сердечника также обладает высокой проводимостью, что означает, что он может способствовать распространению тепла по всей печатной плате, уменьшая количество локализованных горячих точек и улучшая общее управление температурным режимом. Этот аспект имеет особое значение в высокомощных реализациях, где быстрое накопление тепла может потенциально нанести вред другим компонентам, присутствующим на плате.

В дополнение к своим возможностям терморегулирования ламинаты MCPCB обладают хорошей механической прочностью и долговечностью. Они также способны обеспечить превосходную защиту от электромагнитных помех, что важно для приложений, где помехи могут ухудшить качество сигнала или вызвать другие проблемы.

Таким образом, ламинаты MCPCB представляют собой тип материала печатной платы, в котором в качестве основного материала вместо слоя стекловолокна используется металлический слой. Металлический слой обеспечивает лучшее рассеивание тепла и терморегулирование, что делает его пригодным для применения в мощном светодиодном освещении, автомобилях и силовой электронике. Ламинаты MCPCB обладают хорошей механической прочностью, долговечностью и защитой от электромагнитных помех, что делает их идеальным выбором для различных высокопроизводительных приложений. 

Ламинаты Flex PCB — это тип материала для печатных плат, который предназначен для применения в гибких и жестко-гибких печатных платах. Они изготовлены из гибких пленок, таких как полиимид или полиэстер, покрытых слоем меди. Ламинаты Flex PCB обладают высокой гибкостью, хорошей механической прочностью и устойчивостью к высоким температурам. Гибкие пленки, используемые в ламинированных печатных платах, обычно очень тонкие, что позволяет их сгибать или скручивать в сложные формы, не ломая и не разрушая. Это делает их очень подходящими для реализации в сценариях с ограниченным пространством или где печатная плата требует соблюдения определенной формы или профиля.

Помимо высокой гибкости, гибкие ламинаты для печатных плат обладают хорошей механической прочностью. Они разработаны так, чтобы выдерживать многократные изгибы, скручивания и изгибы без трещин и поломок, что делает их идеальными для использования в носимых устройствах, медицинских приборах и других приложениях, где печатная плата может подвергаться частым перемещениям или нагрузкам.

Ламинаты Flex PCB также обладают устойчивостью к высоким температурам, что позволяет им надежно работать в суровых условиях. Они могут выдерживать воздействие повышенных температур, не подвергаясь деградации или ухудшению своих механических характеристик, что делает их оптимальным выбором для применения в высокотемпературных приложениях, таких как автомобильная и аэрокосмическая электроника.

Таким образом, гибкие ламинаты печатных плат представляют собой тип материала для печатных плат, который предназначен для применения в гибких и жестко-гибких печатных платах. Они изготовлены из гибких пленок и обладают высокой гибкостью, хорошей механической прочностью и устойчивостью к высоким температурам. Гибкие ламинаты печатных плат хорошо подходят для использования в случаях, когда имеется ограничение на доступную площадь или когда печатная плата требует способности соответствовать определенным формам или контурам. Они также отлично подходят для использования в сложных условиях, где надежность имеет первостепенное значение.

CEM-1 и CEM-3 — это композитные материалы, которые обычно используются при производстве печатных плат (PCB). Оба материала состоят из тканого стеклоткани, пропитанного эпоксидной смолой, а также целлюлозной бумаги, пропитанной фенольной смолой.

CEM-1 — популярный выбор подложки печатной платы, который часто используется для производства однослойных печатных плат. Он известен своими хорошими механическими свойствами и высокой стабильностью размеров. Печатные платы CEM-1 обычно используются в недорогих приложениях, где производительность не имеет решающего значения, например, в бытовой электронике.

Напротив, CEM-3 представляет собой широко используемую подложку для печатных плат, специально разработанную для изготовления двусторонних печатных плат. Она обладает такими же механическими свойствами и стабильностью размеров, что и CEM-1, но армирована более высоким процентом стекловолокна и имеет лучшие электрические свойства. Печатные платы CEM-3 обычно используются в приложениях, где требуется более высокая производительность, таких как системы связи, промышленные системы управления и автомобильная электроника.

И CEM-1, и CEM-3 обладают хорошей термической стабильностью, что позволяет им надежно работать при высоких температурах. Они также обладают хорошей химической стойкостью и могут выдерживать воздействие многих химикатов, что делает их пригодными для использования в суровых условиях.

Таким образом, CEM-1 и CEM-3 представляют собой композиционные материалы, используемые при производстве печатных плат. CEM-1 обычно используется для односторонних печатных плат, а CEM-3 — для двусторонних печатных плат. Оба материала обеспечивают превосходные механические характеристики и превосходную стабильность размеров, а также исключительную термическую и химическую стойкость. CEM-3 также обладает лучшими электрическими свойствами, чем CEM-1, что делает его пригодным для использования в приложениях с более высокими эксплуатационными характеристиками.

Свойства материалов ламинатов при производстве печатных плат.

Свойство
Описание

Химические свойства
Поглощение влагиПоглощение влаги относится к способности материала печатной платы ассимилировать определенное количество водяного пара в заранее определенных условиях. Чем выше скорость поглощения, тем меньше стабильность размеров.
ВоспламеняемостьВоспламеняемость относится к характеристике, которая описывает склонность материала печатной платы инициировать и поддерживать горение. Испытание используется для классификации материалов по их воспламеняемости.
Устойчивость к метиленхлоридуУстойчивость к метиленхлориду относится к способности материала печатной платы противостоять процессу растворения в растворителе метиленхлориде.

Механические свойства
ПлотностьВес единицы объема материала печатной платы.
Время расслаиванияВремя, необходимое материалу печатной платы для распада или расслоения, известно как период деградации. Этот фактор влияет на прочность и долговечность печатной платы.
Сила отслаиванияУсилие, необходимое для отделения материала печатной платы от платы. Влияет на долговечность печатной платы.
Предел прочности при изгибеСопротивление изгибу — это количественная оценка силы, необходимой для деформации материала, и оно помогает оценить способность печатной платы выдерживать приложенные силы без разрушения конструкции.

Тепловые свойства
Коэффициент теплового расширения (CTE)Тепловое расширение — это измерение изменения размеров, которое происходит в материале под воздействием тепла. Этот фактор влияет на термическую стабильность печатной платы.
ТеплопроводностьТеплопроводность — это показатель, используемый для оценки способности материала печатной платы проводить тепло. Это напрямую влияет на способность печатной платы рассеивать тепло.
Температура разложения (Td)Температурный порог, при котором материал ламината печатной платы начинает разрушаться, напрямую влияет на длительную устойчивость печатной платы.
Температура стеклования (Tg)Температура, при которой материал ламината печатной платы претерпевает фазовый переход из твердого состояния в гибкое состояние.

Электрические свойства
Тангенс диэлектрических потерь (Tan δ)Измерение способности материала ламината печатной платы рассеивать тепло, характеризующееся различными тангенсами диэлектрических потерь, присущими различным материалам.
Диэлектрическая проницаемость (Er)Количественная оценка энергоемкости ламинированного материала печатной платы. Влияет на электрические характеристики печатной платы. Предпочтительны диэлектрические материалы с более низкими константами.
Электрическая прочностьИзмерение способности материала ламината печатной платы противостоять электрическому полю, которая обратно коррелирует с толщиной печатной платы.
Поверхностное сопротивление (pS)Количественная оценка поверхностной электропроводности материала ламината печатной платы. Положительно связано с толщиной печатной платы.
Объемное удельное сопротивление (p)Количественная оценка объемного сопротивления материала ламината печатной платы, которое определяет его способность препятствовать прохождению электрического тока через его объем. Рассчитывается по формуле толщина × поверхностное сопротивление.

При выборе материалов для ламинирования печатных плат крайне важно учитывать характеристики, соответствующие вашему конкретному применению. Некоторые из ключевых факторов, которые следует учитывать, включают в себя: 

Химические свойства

1. Поглощение влаги- Под влагопоглощением понимается количество водяного пара, которое может быть поглощено материалом печатной платы при определенных условиях. Скорость поглощения влаги играет важную роль, поскольку она напрямую влияет на стабильность размеров материала печатной платы.

2.Горючесть- Горючесть отражает склонность материала печатной платы к воспламенению и поддержанию горения. В производстве печатных плат используется система классификации для оценки горючести материалов печатных плат, основанная на результатах испытания материалов на вертикальное горение UL 94.

3. Устойчивость к метиленхлориду- Метиленхлорид является распространенным растворителем, используемым в промышленности по производству печатных плат. Понимание устойчивости материала печатной платы к метиленхлориду имеет решающее значение, поскольку он потенциально может разъедать и растворять определенные типы материалов печатных плат.

Механические характеристики

1. Плотность-Плотность материала ламината печатной платы является критически важным аспектом, который следует учитывать, поскольку она оказывает прямое влияние на массу и толщину печатной  платы.

2. Время расслаивания- Время расслаивания относится к продолжительности, необходимой для того, чтобы материал печатной платы подвергся разделению или распаду. Этот аспект имеет важное значение, поскольку он напрямую влияет на надежность и долговечность печатной платы.

3. Сила пилинга-Адгезионная прочность ламината печатной платы — это уровень силы, необходимой для отделения материала от печатной платы. Этот аспект имеет решающее значение, поскольку он напрямую влияет на устойчивость печатной платы.

4. Прочность на изгиб- Сопротивление изгибу материала ламината печатной платы — это величина силы, необходимой для деформации материала в условиях изгиба. Эта характеристика помогает оценить способность печатной платы выдерживать внешние воздействия без разрушения.

Механические характеристики

Тепловые свойства

1. Коэффициент теплового расширения (CTE) – Коэффициент теплового расширения (TEC) ламината печатной платы показывает степень расширения или сжатия материала при воздействии изменений температуры. Это свойство играет жизненно важную роль в определении термической стабильности печатной платы, подчеркивая его значение в процессе выбора подходящего материала ламината печатной платы.

2.Тепловая проводимость (к)- Теплопроводность материала печатной платы количественно определяет его способность к теплопроводности. Кроме того, важное значение имеет теплопроводность материала печатной платы, поскольку она влияет на способность рассеивать тепло, исходящее от печатной платы.

3. Температура разложения (Td)- Температура термического разложения представляет собой температурный порог, при котором материал ламината печатной платы начинает процесс распада. Кроме того, важно учитывать значение Td, поскольку оно влияет на долгосрочную надежность печатной платы.

4. Температура стеклования (Tg)-  Температура перехода стеклования представляет собой точку, в которой материал ламината печатной платы претерпевает переход из жесткого состояния в гибкое состояние. Более того, значение Tg можно воспринимать как порог, при котором материал ламината печатной платы достигает гибкости.

Электрические свойства

1. Тангенс диэлектрических потерь (Tan δ)– Коэффициент рассеивания (тангенс потерь) является показателем способности материала ламината печатной платы рассеивать тепло. Обычно разные ламинированные материалы имеют разный тангенс диэлектрических потерь.

2. Диэлектрическая проницаемость (Er)- Это количественная оценка энергоемкости ламинированного материала печатной платы. Этот аспект имеет важное значение, поскольку влияет на электрические характеристики печатной платы. Диэлектрические материалы с более низкими константами являются предпочтительными для достижения лучших характеристик.

3.Электрическая прочность (Td)- Электрическая устойчивость материала ламината печатной платы означает его способность выдерживать приложенное электрическое поле. Более того, он имеет обратную зависимость от толщины печатной платы. 

4. Поверхностное сопротивление (пс)- Поверхностное электрическое сопротивление материала ламината печатной платы отражает его способность препятствовать прохождению электрического тока. Кроме того, это имеет прямую корреляцию с толщиной печатной платы.

5.Объемное сопротивление (p)- Объемное электрическое сопротивление материала платы количественно определяет его способность препятствовать прохождению электрического тока. Кроме того, его можно определить, умножив поверхностное электрическое сопротивление печатной платы на ее толщину.

Электрические свойства

В JHDPCB мы понимаем значение этих свойств для определения производительности и надежности печатных плат. В нашу команду входят опытные профессионалы, обладающие обширными знаниями и опытом в тщательном выборе наиболее подходящих материалов для ламината, отвечающих точным требованиям применения. Мы тесно сотрудничаем с надежными поставщиками, чтобы гарантировать доступность исключительных материалов, наделенных благоприятными характеристиками.

Этапы процесса ламинирования печатной платы.

Ниже приведены конкретные этапы процесса производства ламината печатной платы:

  • Подготовка: Этот шаг включает в себя очистку панелей путем тщательного промывания их очищенной водой. Дополнительно удаляются корродированные медные поверхности, отпечатки пальцев, сухая пленка, остатки карбонатов и пеногасителя.
  • Микротравление:Этот этап предполагает обработку ранее покрытой медной фольги кислотой для ее окисления. Этот процесс создает однородный медный слой и гарантирует, что площадки и пути прохождения электрических сигналов останутся незатронутыми и незащищенными.
  • Обработка черным оксидом: Этот шаг включает погружение печатных плат в ванну с черным оксидом, что улучшает адгезию эпоксидной смолы. Кроме того, это обеспечивает дополнительное преимущество, заключающееся в предотвращении расслоения.
  • Состав внутреннего слоя: На этом этапе оператор укладывает внутренние слои и препреги в правильной последовательности и склеивает их вместе с помощью клеевой машины. Процесс штабелирования может также включать процедуру клепания для повышения прочности соединения между внутренними слоями и препрегами.
  • Стек: На этом этапе медная фольга стратегически размещается между заплатой из нержавеющей стали и тщательно подготовленным препрегом. Такое тщательное расположение гарантирует прочное соединение всей стопки, включая все внутренние слои и медное покрытие.
  • Ламинирование:
    1.Сборка вставляется в ламинатор печатной платы.
    2.После инициирования температура и давление постепенно повышаются с помощью оборудования.
    3.Стек сохраняется в заданных условиях в течение до 2 часов.
    4.По завершении процедуры вновь сформированная плата передается на холодный пресс.
    5.В последнюю очередь вынимают охлажденные панели.
  • Регистрация отверстий: После завершения этапа ламинирования печатные платы проходят процесс регистрации с помощью рентгеновского аппарата. На этом этапе отверстия зачищаются, снимаются фаски и закругляются углы. Эта процедура имеет жизненно важное значение, поскольку она включает в себя удаление защитной пленки, закрывающей предварительно просверленные отверстия.

Соображения при выборе материалов для ламината печатных плат.

Соображения при выборе материалов для ламината печатных плат. У нас есть широкий ассортимент высококачественных ламинированных материалов, соответствующих различным отраслевым стандартам и сертификатам. Наши материалы обладают превосходными электрическими свойствами, включая хорошие изоляционные свойства, низкую диэлектрическую проницаемость и малый тангенс потерь, что обеспечивает оптимальную целостность сигнала.

При выборе материалов для ламинирования печатных плат следует учитывать несколько соображений:

  1. Электрические свойства: Ламинатный материал должен иметь хорошие электроизоляционные свойства, чтобы предотвратить любые утечки или короткие замыкания. Действительно, для обеспечения целостности сигнала крайне важно, чтобы печатная плата имела уменьшенную диэлектрическую проницаемость и тангенс угла потерь. Эти характеристики жизненно важны для поддержания целостности передаваемых сигналов за счет минимизации искажений сигнала и уменьшения потерь внутри печатной платы.
  2. Тепловые свойства: Материал должен обладать отличной теплопроводностью, чтобы эффективно рассеивать тепло, выделяемое компонентами, предотвращая перегрев. Кроме того, низкий коэффициент теплового расширения (КТР) необходим для минимизации напряжения и снижения риска расслоения.
  3. Механические свойства: Ламинатный материал должен иметь достаточную механическую прочность, чтобы выдерживать манипуляции, сборку и эксплуатацию. Он также должен иметь хорошую размерную стабильность, чтобы гарантировать точное размещение компонентов и сохранять целостность печатной платы.
  4. Химическая устойчивость: Материал должен быть устойчив к химическим веществам, таким как флюс для пайки, чистящие средства и загрязнители окружающей среды, чтобы обеспечить долгосрочную надежность и производительность.
  5. Экологические соображения: Выбранный материал ламината должен соответствовать предполагаемому применению и быть совместимым с окружающей средой. Факторы, которые следует учитывать, включают температурный диапазон, влажность, влагостойкость и устойчивость к стрессовым факторам окружающей среды, таким как УФ-излучение, солевой туман и агрессивные газы.
  6. Расходы:Следует учитывать цену ламинированного материала, поскольку она может колебаться в зависимости от желаемых характеристик и критериев производительности. Достижение гармоничного баланса между затратами и желаемой функциональностью и надежностью печатной платы имеет первостепенное значение.
  7. Доступность: Следует учитывать доступность и время выполнения ламинированного материала, особенно для срочных проектов или когда требуется конкретный материал.
  8. Совместимость с производственными процессами: Материал ламината должен быть совместим с выбранными производственными процессами, такими как травление, сверление и пайка. Он также должен подходить для желаемой отделки поверхности, например HASL, ENIG или OSP.
  9. Отраслевые стандарты и сертификаты: В зависимости от применения могут потребоваться определенные отраслевые стандарты или сертификаты. Ламинатный материал должен соответствовать необходимым стандартам и сертификатам, чтобы гарантировать соответствие и надежность.
  10. Репутация и поддержка поставщика: Учитывайте репутацию и поддержку, предоставляемую поставщиком ламинатного материала. Сотрудничество с надежными поставщиками, которые могут предложить техническую поддержку, документацию и обеспечить контроль качества, имеет большое значение. 
  11. Огнестойкость: Материал ламината печатной платы должен обладать хорошими огнезащитными свойствами, чтобы предотвратить пожар и обеспечить безопасность печатной платы.
  12. Температура стеклования (Tg): Tg обозначает температуру, при которой материал ламината печатной платы претерпевает переход из стекловидного состояния в гибкое состояние. Выбор материала с соответствующим высоким значением Tg может повысить термостойкость и стабильность печатной платы.
  13. Диэлектрическая постоянная: Диэлектрическая постоянная материала ламината печатной платы определяет скорость и качество передачи сигнала на печатной плате. Выбор вещества с пониженной диэлектрической проницаемостью может уменьшить затухание сигнала и помехи.
  14. Теплопроводность: Теплопроводность материала ламината печатной платы напрямую влияет на скорость передачи тепла через печатную плату. Выбор материала с более высокой теплопроводностью может эффективно рассеивать тепло и снижать риск перегрева компонентов.
  15. Толщина: Толщина ламината печатной платы влияет на электрические характеристики и механическую прочность печатной платы. Выбор подходящей толщины материала в зависимости от конкретных требований применения.
  16. Ровность поверхности: Плоскостность поверхности ламината печатной платы имеет решающее значение для процесса сборки по технологии поверхностного монтажа (SMT). Выбор материала с хорошей плоскостностью поверхности может обеспечить хорошую паяемость компонентов и уменьшить дефекты пайки.

Принимая во внимание эти факторы, люди могут выбрать наиболее подходящий материал ламината печатной платы, который соответствует конкретным требованиям приложения, гарантируя при этом надежность, эффективность и экономическую эффективность.

Проблема с ламинатом печатной платы

Высокоскоростные ламинаты FR-4 специально разработаны с учетом пониженных диэлектрических проницаемостей и тангенса потерь по сравнению со стандартными ламинатами FR-4. Эта характеристика оказывается жизненно важной в высокоскоростных цифровых и радиочастотных приложениях, где сохранение целостности сигнала имеет первостепенное значение.

Да, в одной и той же печатной плате можно использовать разные материалы ламината. Однако важно тщательно учитывать требования к характеристикам каждой секции доски и соответственно выбирать подходящий ламинат.

Существует несколько альтернативных FR-4 материалов, таких как полиимид (PI), высокотемпературная керамика совместного обжига (HTCC), низкотемпературная керамика совместного обжига (LTCC) и ламинаты Rogers. Эти материалы обладают отличными характеристиками и часто используются в специализированных приложениях.

Выбор подходящего материала ламината требует тщательного рассмотрения ряда факторов, включая электрические характеристики, тепловые и механические свойства, экологические проблемы и стоимость.  Важно сотрудничать с производителем печатной платы, чтобы выбрать наиболее подходящий материал для вашего конкретного применения.

Стекирование с контролируемым импедансом предназначено для поддержания постоянного характеристического импеданса по всей печатной плате. Это важно для высокоскоростных цифровых и радиочастотных приложений, где несоответствие импеданса может привести к ухудшению сигнала и шуму. В пакетах с контролируемым импедансом обычно используются ламинаты с определенной диэлектрической проницаемостью и толщиной для достижения желаемого характеристического импеданса.

При просмотре технического паспорта указанные диэлектрические проницаемости применимы ко всему диапазону материалов, а не к определенному сегменту. Внутри ламината можно встретить композит, состоящий из четырех отдельных слоев. Несмотря на то, что каждый слой является частью одного и того же пакета, он может иметь разные диэлектрические проницаемости.

Действительно, вполне возможно включать высокочастотные материалы в базовые схемы для многослойных схем с большим количеством слоев. Решение о том, необходимо ли это, а также о конкретных требованиях к целостности сигнала, которые необходимо выполнить, в конечном итоге будет зависеть от вашего усмотрения.

Продолжительность ожидания может варьироваться в зависимости от множества факторов, таких как редкость материала ламината и наша способность поддерживать запасы. Ожидайте, что период ожидания составит от нескольких дней до максимум двух недель. Для достижения оптимальных результатов рекомендуется разместить заказ на поставку как можно раньше.

Ламинат FR-4 можно разделить на две классификации: высокотемпературный и низкотемпературный. Обычно низкотемпературный паяльник FR-4 используется для сборок, в которых используются устаревшие методы выравнивания припоем оловом, свинцом и горячим воздухом. Эти сборки прикрепляются к плате при получении. С другой стороны, высокотемпературный паяльник FR-4 предназначен для использования в бессвинцовых и соответствующих требованиям RoHS приложениях, поскольку он может выдерживать более высокие температуры пайки.

Высокочастотные ламинированные материалы предлагают ряд преимуществ при проектировании печатных плат, включая улучшенную целостность сигнала, снижение потерь и более низкий уровень шума. Эти преимущества особенно важны для высокоскоростных цифровых и радиочастотных приложений, где производительность имеет решающее значение. Высокочастотные ламинаты также обеспечивают лучшее управление температурным режимом и могут помочь снизить риск выхода из строя из-за термического напряжения. Кроме того, эти материалы могут быть разработаны с более жесткими допусками, что обеспечивает большую точность и точность проектирования схем. 

Основное различие между ламинатом печатной платы и препрегом заключается в их составе и назначении. Ламинат печатной платы представляет собой комбинацию слоев, составляющих плату, включая слои основного материала и медной фольги. С другой стороны, препрег — это тип пропитанного смолой стекловолокна, используемого для соединения слоев в процессе производства печатной платы.

Выбор правильного материала ламината печатной платы имеет решающее значение для общей производительности и надежности печатной платы. При принятии решения следует учитывать такие факторы, как электрические свойства, тепловые свойства, механические свойства, химическая стойкость, экологические аспекты, стоимость, доступность, совместимость с производственными процессами, отраслевые стандарты и репутация поставщика.

JHDPCB имеет обширный опыт и знания в поиске и использовании ламинированных материалов для печатных плат для производства высококачественных печатных плат. Мы установили прочные отношения с надежными и уважаемыми поставщиками, что гарантирует нам доступ к широкому спектру вариантов высокопроизводительного ламината.
Наша команда инженеров хорошо разбирается в конкретных требованиях различных приложений и отраслей. Мы тщательно учитываем такие факторы, как электрические свойства, терморегулирование, механическая прочность и химическая стойкость, при выборе наиболее подходящего ламинированного материала для каждого проекта. Кроме того, JHDPCB стремится соблюдать отраслевые стандарты и правила, гарантируя надежность и соответствие наших печатных плат. Мы уделяем приоритетное внимание экологическим соображениям и стремимся использовать экологически чистые и устойчивые материалы.

Выбирая JHDPCB в качестве производителя печатных плат, вы можете быть уверены, что мы примем обоснованные решения при выборе подходящего ламината печатной платы для вашего проекта. Наша приверженность качеству, надежности и удовлетворенности клиентов отличает нас и делает нас идеальным партнером для всех ваших потребностей в печатных платах.

Получите ценовое предложение на печатную плату прямо сейчас

Откройте высококачественные услуги по производству печатных плат в JHDPCB

Leave a Comment