مواد لوحات PCB الشائعة والثوابت الكهربائية

إدخال مواد PCB

يتم تقسيمها عموماً إلى خمس فئات وفقاً لمواد التعزيز المختلفة المستخدمة للألواح: على أساس الورق ، على أساس قماش ألياف الزجاج ، على أساس المركب (سلسلة CEM) ،المصفوفة متعددة الطبقات على أساس اللوحات، وعلى أساس مواد خاصة (سيراميكية ، على أساس قلب معدني ، الخ).

إذا تم تصنيفها حسب صمغ الراتنج المستخدم للألواح ، ففي حالة CCI القائم على الورق الشائع ، هناك أنواع مختلفة مثل الراتنج الفينوليكي (XPC ، XXXPC ، FR-1 ، FR-2 ، إلخ) ، الراتنج الايبوكسي (FE-3) ،الراتنج البوليستر، وما إلى ذلك ، بالنسبة لـ CCL القائم على قطعة قماش من ألياف الزجاج الشائعة ، هناك رزين إيبوكسي (FR-4 ، FR-5) ، وهو النوع الأكثر استخدامًا. هناك أيضًا رزينات خاصة أخرى (باستخدام قطعة قماش من ألياف الزجاج ، ألياف البوليميد ،من النسيج غير المنسوج، وغيرها ، كمواد تعزيز) مثل الراتنج المعدل بالبيسماليميد - تريازين (BT) ، الراتنج البوليميد (PI) ، الراتنج بي - فينيلين إيثير (PPO) ، الراتنج الباليميد - ستيرين (MS) ، الراتنج البوليسيانورات ،الراتنج البوليوليفين، وما إلى ذلك وفقًا لأداء مضاعفة اللهب لـ CCL ، يمكن تقسيمها إلى ألواح مضاعفة للنار (UL94-V0 ، UL94-V1) ونوع غير مضاعف للنار (UL94-HB).

في السنوات الأخيرة ، مع زيادة الوعي بقضايا حماية البيئة ، تم إدخال نوع جديد من مجموعة CCL من دون مركبات برومية في CCLs المقاومة للنيران ،تسمى "المرونة الخضراء المقاومة للاحتراق"مع تطور تكنولوجيا المنتجات الإلكترونية بسرعة، يتم وضع متطلبات أعلى للأداء على CCL.يمكن تقسيمها إلى أداء عام CCL، CCL ثابت كهربائي منخفض ، CCL عالية المقاومة للحرارة (L للألواح العامة فوق 150 درجة مئوية) ، CCL منخفض معامل التوسع الحراري (يتم استخدامه بشكل عام على ألواح التعبئة والتغليف) ، وأنواع أخرى.

تفاصيل المعلمات والتطبيقات هي كما يلي:

• 94-HB: لوح الورق العادي، غير مقاوم للنار (المواد الأقل جودة، المستخدمة في ثقب الثقوب، لا يمكن استخدامها كلوحة إمدادات الطاقة)
• 94-V0: لوحة ورق مقاومة للنار (تستخدم في ثقب الثقوب)
• 22F: لوحات نصف ألياف زجاجية من جانب واحد (تستخدم لثقب الثقوب)
• CEM-1: لوحة من الألياف الزجاجية ذات الجانب الواحد (يجب حفرها بواسطة الكمبيوتر ، لا يمكن حفرها)
• CEM-3: ألواح نصف الألياف الزجاجية مزدوجة الجانب (باستثناء ألواح الورق مزدوجة الجانب ، فهي أدنى المواد للألواح مزدوجة الجانب. يمكن صنع ألواح مزدوجة الجانب البسيطة بهذه المادة ،وهو أرخص من FR-4)
• FR-4: لوحة من ألياف الزجاج مزدوجة الجانب. تم تقسيم خصائص مقاومة اللهب إلى 94VO-V-1-V-2-94HB. الشريحة شبه المعالجة هي 1080 = 0.0712mm ، 2116 = 0.1143mm ، 7628 = 0.1778mm.يتم استخدام FR4 و CEM-3 للإشارة إلى مادة اللوحة، حيث يكون FR4 لوحة من ألياف الزجاج و CEM-3 لوحة على أساس مركب.

الثابتة الكهربائية لمواد PCB

البحوث حول الثابت الكهربائي لمواد PCB هي لأن سرعة ووحدة الإشارة لنقل الإشارة على PCB تتأثر بالثابت الكهربائي.هذا الثابت مهم جداًالسبب في أن موظفي الأجهزة يتجاهلون هذه المعلمة هو أن الثابت الكهربائي يتم تحديده عندما يختار الشركة المصنعة مواد مختلفة لصنع لوحة PCB.

الثابتة الكهربائية: عندما يتم تعريض الوسيط لحقل كهربائي خارجي، فإنه سيولد شحنة محفزة تضعف الحقل الكهربائي.نسبة الحقل الكهربائي الأصلي المطبق (في الفراغ) إلى الحقل الكهربائي النهائي في الوسط هو الثابت الكهربائي النسبي، المعروف أيضا باسم الثابت الديالكتروني، والذي يرتبط بالتردد.

الثابت الديالكتروني هو نتاج الثابت الديالكتروني النسبي والثابت الديالكتروني المطلق للفراغ. إذا وضعت مادة ذات ثابت ديالكتروني مرتفع في مجال كهربائي,قوة المجال الكهربائي سوف يشهد انخفاضا كبيرا داخل الديليكتريك. ثابت الديليكتريك النسبي للموصول المثالي هو غير محدود.

يمكن تحديد قطبية المواد البوليمرية عن طريق الثابت الكهربائي للمادة. بشكل عام ، المواد ذات الثابت الكهربائي النسبي أكبر من 3.6 هي المواد القطبية.المواد ذات الثابت الكهربائي النسبي في نطاق 2.8 إلى 3.6 هي مواد قطبية ضعيفة؛ والمواد ذات ثابت كهربائي نسبي أقل من 2.8 هي مواد غير قطبية.

الثابتة الكهربائية للمواد FR4

الثابت الديالكتروني (Dk، ε، Er) يحدد السرعة التي تنتشر بها الإشارة الكهربائية في الوسط.سرعة انتشار الإشارة الكهربائية متناسبة عكسياً مع الجذر التربيعي للثابت الديليكتريككلما انخفضت الثابتة الكهربائية كلما سرع نقل الإشارة لنأخذ مقارنة عندما تركض على الشاطئعمق الماء الذي يغطي كاحلك يمثل لزجة الماءكلما زادت لزجة الماء كلما ارتفعت الثابتة الكهربائية وكلما كان التشغيل أبطأ

ثابت الكهرباء غير سهل القياس أو تحديده. إنه لا يتعلق فقط بخصائص الوسيط ، ولكن أيضًا بطريقة الاختبار ، وتردد الاختبار ،حالة المواد قبل واختبارها وخلالهايغير الثابت الكهربائي أيضا مع درجة الحرارة، وبعض المواد الخاصة تأخذ درجة الحرارة في الاعتبار أثناء التطوير.الرطوبة هي أيضا عامل هام يؤثر على الثابتة الكهربائية؛ حيث أن الثابت الكهربائي للمياه هو 70، يمكن أن تسبب كمية صغيرة من الماء تغييرات كبيرة.

FR4 فقدان الديليكتريك للمواد: هو فقدان الطاقة الناجم عن الاستقطاب الديليكتريك وتأثير تأخر الموصلات الديليكتريكية للمادة العازلة تحت تأثير المجال الكهربائي.المعروف أيضا باسم فقدان كهربائي أو ببساطة فقدانتحت تأثير حقل كهربائي متبادل the deficiency angle of the cosine of the vector combination between the current passing through the dielectric and the voltage across the dielectric (power factor angle Φ) is called the dielectric loss angleالخسارة الكهربائية لـ FR4 عادة ما تكون حوالي 0.02، والخسارة الكهربائية تزداد مع زيادة التردد.

قيمة TG للمواد FR4: يطلق عليها أيضًا درجة حرارة انتقال الزجاج ، والتي تكون عموماً 130 درجة مئوية و 140 درجة مئوية و 150 درجة مئوية و 170 درجة مئوية.

FR4 سمك المواد القياسي

السماكة المستخدمة بشكل شائع هي 0.3 ملم، 0.4 ملم، 0.5 ملم، 0.6 ملم، 0.8 ملم، 1.0 ملم، 1.2 ملم، 1.5 ملم، 1.6 ملم، 1.8 ملم، و 2.0 ملم.يختلف انحراف سمك اللوحة مع القدرة الإنتاجية لمصنع اللوحات. السماكة النحاسية الشائعة للوحات المقوى بالنحاس FR4 هي 0.5 أوقية، 1 أوقية، و 2 أوقية. السماكة النحاسية الأخرى متوفرة أيضا، وتحتاج إلى استشارة مع الشركة المصنعة لPCB لتحديد.