препрег печатная плата

Полное руководство по препрегам для печатных плат: VS сердцевина VS ламинат.

каталог

Что такое препрег в печатных платах?

Препрег относится к композитным волокнам, которые уже были пропитаны материалом матрицы, обычно эпоксидной смолой.
Препрег сердечника печатной платы используется в качестве диэлектрического материала для обеспечения изоляции между медью и сердечником или между двумя сердечниками на печатной плате. Препрег — это просто изоляционный слой. Поскольку он может интегрировать медную фольгу с сердечником, его можно назвать связующим материалом.
Пользователи также могут модифицировать препрег как специальный диэлектрический материал по желанию. Комбинируя определенные катализаторы и добавки, они могут преобразовать определенные части препрега в проводящие области.
Препрег – это армированный стекловолокном материал, предварительно пропитанный смолой. В большинстве случаев смола представляет собой эпоксидную смолу, а также термореактивную смолу и термопластическую смолу. Несмотря на то, что технически оба являются препрегами, между термореактивными и термопластичными препрегами существует большая разница.

Характеристики препрегов.

  • Препрег вытесняет излишки смолы во время отверждения, это не приведет к чрезмерному количеству ручной пасты, большому количеству смолы и грязному валику, что является лучшими прочностными характеристиками.
    При ручной укладке утомительно добиться содержания смолы 50%. То есть готовый ламинат весит 50% ткани и остальное 50% смола. Типичный ручной ламинат, даже в вакуумных пакетах, имеет много лишней смолы. Избыток смолы увеличивает хрупкость и снижает общую производительность. Кроме того, большинство препрегов имеют содержание смолы 35%. Это идеально для максимальной производительности отверждения и обычно не достигается при обычном ламинировании.
  • Препрег обладает как однородностью, так и повторяемостью.
    Без дефектов технологии ламинирования не было бы точек высыхания и участков насыщения смолой. Поскольку толщина компонентов будет одинаковой, каждая деталь, выходящая из формы, скорее всего, будет одинаковой. Несмотря на то, что погрешность вакуума, техники упаковки, обработки и т. д. все еще существует, препрег справляется с ними хорошо.
  • Препрег безопасен для окружающей среды и прост в обращении.
    Хотя препрег печатной платы будет стекать и капать. Кроме того, если препрег обрабатывается при комнатной температуре, не требуется больших усилий для предотвращения затвердевания смолы до того, как она будет готова.
  • Препрег экономит время отверждения.
    Типичное ручное ламинирование ждет полного отверждения в течение 48 часов. Но его можно использовать после цикла термического отверждения.
  • Препрег – лучшее косметическое средство.
    Ручное ламинирование требует подготовки формы и извлечения из формы, что напрямую влияет на внешний вид деталей. Однако препрег устраняет пузырьки и обеспечивает гладкую и блестящую поверхность.
  • Расходы.
    Препрег стоит дорого. Даже если сложить стоимость смолы, отвердителя и ткани, она не так высока, как стоимость препрега. 
  • Гарантийный срок качества.
    Хотя препрег из стекловолокна имеет срок хранения до 6 месяцев при комнатной температуре 75°F. Тем не менее, препрег с термическим отверждением и высокотемпературная среда повлияют на срок годности. Поддержание низкой температуры материала выгодно для хранения, поскольку замораживание значительно продлевает срок его службы.
  • Необходимое тепловое лечение.
    Имейте хотя бы один источник тепла и вакуумный мешок. Температура должна быть не менее 270 градусов по Фаренгейту и оставаться там более четырех часов. Многие продвинутые производители предпочитают использовать автоклавы, но подойдет любой источник тепла.

Как производится прегрег?

Давайте в общих чертах рассмотрим процесс изготовления препрега.  

  • Шаг 1: Препрег изготавливается из термопласта или термореактивной смолы. Начальный этап производства предварительно пропитанных материалов очень важен, что напрямую влияет на качество разработки композиционных материалов конкретного назначения. Анализируя применение конечного композитного материала, мы можем понять, какие волокна и смолы могут обеспечить лучшие характеристики. Армированные препреги доступны из термопластов или термореактивных смол.
  • Шаг 2: Удалите излишки смолы с армирующего материала препрега. Одним из преимуществ замены неэффективных материалов препрегами является возможность сократить количество отходов, образующихся в процессе производства.
    Во время пропитки смолой требуется точный контроль соотношения волокна и смолы и толщины слоя. После того, как ткань пропитана смолой, излишки материала на конструкции удаляются. Тем временем армирование переходит к частичному отверждению, которое называется этапом B.
  • Шаг 3: Препрег отверждается при низких и высоких температурах. Дополнительным преимуществом разработки материалов, армированных препрегом, является то, что эти структуры не требуют много времени для отверждения. С началом стадии B процесса препрег требует охлаждения для отверждения. После короткого периода охлаждения к продукту прикладывают тепло и давление с помощью нагревательного инструмента, такого как автоклав, чтобы активировать процесс отверждения. Термореактивные и термопластичные препреги образуют прочные легкие композитные конструкции для широкого спектра применений.

Применение в процессе производства печатных плат

Наиболее распространенным применением препрега в производстве печатных плат является приклеивание медного поля ламината с медным покрытием к медной фольгой в многослойная жесткая печатная плата. Кроме того, он находит применение в производстве гибких или жестко-гибких печатных плат. 

Structural diagram of prepreg in PCB

В гибкие схемы с усиленными пластинами слои печатной платы реализуются от одной стороны до нескольких слоев. В этом случае применение препрега заключается в приклеивании ФПК к усиленной пластине.
В жестко-гибких пластинах, Слои печатных плат бывают двухсторонними и многослойными. Эта конструкция достигается за счет соединения CCL с медной фольгой с использованием препрегов или FPC с ребрами жесткости.

Различия между ядром печатной платы и препрегом.

Из-за сходства между препрегами и материалами сердцевины их легко спутать. Короче говоря, сердцевина — это препрег и ламинирование продукта. Следовательно, его жесткость намного выше, чем у препрега. Сердечник изготовлен из эпоксидного ламината из стекловолокна с медным покрытием с обеих сторон, что делает его огнестойким.
С другой стороны, в отсутствие ламинирования препрег будет частично сухим и менее жестким, чем сердцевина. Диэлектрическая проницаемость сердечника и препрега в печатной плате различна. Диэлектрическая проницаемость сердцевины остается неизменной, а препрега после ламинирования изменяется. Различные диэлектрические постоянные также зависят от: 

  • Тип смолы;
  • Стеклянное плетение;
  • Содержание смолы;

Точного согласования импеданса добиться сложно. Кроме того, трудно предсказать точную диэлектрическую постоянную и потери при межсоединении. Это связано с тем, что препрег-эмбрион и сердцевина не обязательно совместимы, а пакеты сердцевина/препрег-заготовка имеют разные диэлектрические постоянные.
На самом деле желаемая толщина может быть достигнута за счет комбинирования слоя препрега, когда листы укладываются друг на друга.
При высоком напряжении, независимо от того, используется ли сердечник печатной платы или материалы препрега, возникнут проблемы с утечкой и током утечки. Электрические характеристики ползучести для материалы FR4 требует электромиграции меди и роста проводящих нитей. Ради решения этой проблемы, а также для повышения температуры стеклования и разложения стали выбирать недициандиамидные смолы.

PCB Core and Prepreg

Материал сердечника и препрег являются неотъемлемой частью печатной платы. Хотя препрег является основным материалом печатной платы, многослойная печатная плата соединена препрегом. Между ними существует четкая разница (препрег и сердцевина): сердцевина отверждена, а препрег пластичен, что означает, что он может легко образовывать чешуйки. Материал плавится при высоких температурах, помогая слоям сплавляться. Нажмите, чтобы просмотреть более подробные сведения о материале сердечника печатной платы, плакированном медью.

Чем препрег отличается от ламината?

Теперь изучите, как мы можем отличить препрег от ламината. Прежде чем начать, важно понимать, что между каждой парой медных слоев имеется изолирующий слой. Эта изоляция может начинаться как препрег или ламинат. Теперь давайте сравним препрег и ламинат.

Препрег vs Ламинат
ПротивПрепрегЛаминат
ОпределениеЧастично или незатвердевший основной материалПолностью отвержденный основной материал
ПрименениеДля склеивания двух медных слоев или соединения медного слоя с сердечником, но для предотвращения склеивания двух склеиваемых материалов.Медные слои разделены диэлектрическим материалом с медью.
Расположение стекаМежду двумя жилами или жилой и медной фольгой.Между медными слоями или плоскостями. Может составлять основу стека платы.

Эта таблица четко различает препрег и ламинат для печатных плат и указывает методы, которые они используют при производстве платы. Важно понимать, что основу, подложку и ламинат можно использовать попеременно.

Как выбрать препрег для производства печатных плат?

Чтобы выбрать лучшие препреги, первым делом нужно понять различные части стека печатных плат и их функции. Необходимо учитывать следующие факторы:
  • Тип волокна: стекло, базальт, углерод и арамид.
  • Форма волокна: однонаправленная или тканая.
  • Жанр смолы: распространенный тип – эпоксидная смола. Существуют и другие смолы, которые оказали большое влияние на использование препрегов.
  • Воздушная масса волокна.
  • Доля присутствующей смолы: Препрег доступен в зависимости от толщины смолы и стандарта. В зависимости от содержания смолы он может быть классифицирован как стандартный, средний или с высоким содержанием смолы. Сколько содержания смолы определяет скорость ценообразования, содержание смолы и цена пропорциональны.
  • Влияние содержания смолы на свойства препрега также включает диэлектрическую проницаемость, тепловое расширение и точность сверления и офорт.
  • Метод отверждения: Метод отверждения определяет прочность и качество препрегов. Этот фактор в конечном итоге влияет на его применение.
Существуют разные типы препрега, потому что толщина препрега печатной платы и другие требования различны. Мы классифицируем препреги как нормальную смолу, среднюю смолу, а также смолу с высоким содержанием смолы в зависимости от содержания. Увеличение количества смолы приводит к повышению цены. Ниже приведена таблица стилей prepreg, обычно используемая JHD, надеюсь, она поможет вам понять.
Препрег стиль Содержание смолы Стекло O/A Дельта Неподдерживаемый объем смолы
106 75% 0.0014 0.0023 0.0009
1080 65% 0.0025 0.003 0.0005 Очень низкий
2113 56% 0.0029 0.0039 0.001
2116 57% 0.0038 0.0051 0.0013
2116 62% 0.0038 0.0061 0.0023 Очень высоко
1652 50% 0.0045 0.0057 0.0012
7628 42% 0.0065 0.0069 0.0004 Очень низкий
7628 50% 0.0065 0.0085 0.002 Очень высоко

Что такое текучесть смолы в препреге?

Течение смолы относится к плавлению (сжижению) и текучести смолы при нагревании препрега под давлением. На формирование скорости потока может влиять скорость, с которой происходят давление и нагрев смолы. Основной принцип ламинирования заключается в том, что смола остается достаточно жидкой в течение определенного периода времени, чтобы свободно течь, после чего смола затвердевает. Фактическая скорость потока смолы имеет большое значение для операции ламинирования. И наоборот, условия ламинирования также влияют на расход смолы.
Фактическая скорость потока будет влиять на свойства межслойного соединения, соединения с оксидной внутренней медной фольгой, соединения ламината с медной фольгой ED и так далее. Это также влияет на весь эффект препрега как связующей пластины. 

Как измерить содержание смолы в препреге?

Содержание смолы (%) представляет собой процентное содержание смолы по отношению к интегральному эффекту препрега. Метод выгорания является стандартной методикой, используемой для измерения содержания смолы в препрегах и ламинатах, армированных стекловолокном. Этот метод включает вычитание конечного веса после сжигания при 1100 ℃ из начального веса.
Расхождение, выраженное в процентах, является содержанием повода. Увеличение или уменьшение веса ткани подложки, постоянная работа устройства для нанесения покрытий и изменение реологии различных партий растворов смолы — все это может повлиять на способность контролировать содержание смолы.
Конкретные этапы проверки содержания смолы следующие: 

  1. Возьмите образец препрега и измерьте первоначальный вес.
  2. Затем образец погружают в серную кислоту LR (H2SO4) на несколько секунд, чтобы вся смола растворилась в кислоте.
  3. Промойте образец водой и дайте высохнуть.
  4. Наконец, определите вес образца. Разница в весе дает количественную пробу содержания смолы.

Смола (%) = потеря веса образца/начальный вес образца x100
Толщина ламината при прессовании зависит от содержания смолы. Состав также оказывает значительное влияние на диэлектрическую проницаемость препрега печатных плат и другие свойства.

Препрег – это разновидность изоляционного материала. Таким образом, это жизненно важно и играет важную роль в создании отличных печатных плат. Препрег необходим для любого производства печатных плат.
JHD полностью осознает этот момент, поэтому строго проверяет закупку сырья для препрегов. Гарантировать, что каждый заказ клиента может соответствовать его дизайнерскому приложению. Если вы не знаете, как выбрать препрег, пожалуйста, пришлите нам информацию о вашей продукции. Наша команда профессиональных инженеров даст лучшее предложение в соответствии с вашим дизайном платы. 

Получите расчет стоимости печатной платы сейчас

Откройте высококачественные услуги по производству печатных плат в JHDPCB

Leave a Comment