Componenti di schede di circuiti stampati (PCB) 2

Di cosa sono fatte le schede di circuito stampato?

I PCB possono utilizzare una gamma di materiali per componenti e substrati, la scelta dei quali dipende dalle esigenze dell'applicazione specifica.poiché materiali diversi possono dare ai circuiti caratteristiche diverse che consentono prestazioni migliori in condizioni specifiche.

I progettisti possono selezionare materiali in base alle loro prestazioni elettriche in applicazioni ad alta velocità o resistenza termica o meccanica come le applicazioni automobilistiche sotto il cofano.I progettisti possono scegliere di rispettare i requisiti di un'agenzia di regolamentazionePer esempio, la direttiva UE sulla restrizione delle sostanze pericolose (RoHS) vieta l'uso di sostanze che contengono tutte le sostanze chimiche e i metalli soggetti a restrizioni.

I fattori più comuni da considerare sono se il prodotto è UL-certificato, abbreviazione che significa Underwriters Laboratories caratteristiche di soppressione delle fiamme. The score of UL is crucial for many electronic devices in order to ensure that in the case in the event of a fire the circuit board will not self-extinguish typically considered essential for consumer electronics and others.

I laminati sono generalmente costituiti da tessuti e resine che presentano caratteristiche isolanti distinte.Questo include dielettrici come la poliammide teflon epoxi FR4 e altri che utilizzano rivestimenti in vetro e resina.Una varietà di aspetti elettrici e termici distinti determinano quale funzionerà meglio per un determinato PCB.

I progettisti di PCB devono considerare una varietà di problemi di prestazioni quando si guarda il materiale che scelgono per progettare i loro PCB.

• La costante dielettrica è un indicatore cruciale delle prestazioni elettriche
• Il ritardatore di fiamma è un aspetto cruciale per la certificazione UL (vedi sopra)
• Le temperature di transizione del vetro più elevate (Tg) per una migliore capacità di sopportare temperature più elevate per la lavorazione dell'assemblaggio
• I fattori di perdita attenuati sono essenziali per le applicazioni ad alta velocità in cui la velocità del segnale è importante.
• Resistenza meccanica che comprende la capacità di taglio, la resistenza alla trazione e le varie proprietà meccaniche che potrebbero essere richieste dal PCB quando viene messo in servizio
• Le prestazioni dell'impianto termico sono un fattore cruciale quando si opera in ambienti di servizio ad alta temperatura
• Stabilità dimensionale, ovvero quanto si sposta il materiale e con quale frequenza si muove nel corso dei cicli termici di produzione e esposizione all'umidità

Ecco alcuni dei materiali più noti utilizzati nella produzione di circuiti stampati con componenti elettronici:

1. Prereg e laminato epossidico FR4Il laminato FR4 è il materiale di substrato per PCB più richiesto in tutto il mondo.I materiali in FR4 presentano eccellenti prestazioni elettriche, proprietà termiche e meccaniche oltre al favorevole rapporto resistenza/peso, che consente loro di essere utilizzati in una vasta gamma di applicazioni elettroniche.I laminati e i prepregs di FR4 sono realizzati con tessuto di vetro e resina epossidica e sono in genere i materiali PCB più economici disponibili.È particolarmente preferito per i PCB che hanno strati inferiori di doppia o unilaterale rispetto alle strutture multistrato generalmente inferiori a quattordici strati.Inoltre, questa resina di base può essere mescolata con additivi che migliorano significativamente la sua resistenza elettrica., thermal performance and UL flame safety/rating which greatly enhances its capability to be utilized for higher-layer count designs as well as higher temperature stress applications and higher electrical performance with a lower cost for high-speed circuit designsI pre-pregi e i laminati FR4 possono essere utilizzati in vari modi e sono in grado di adattarsi utilizzando metodi di produzione ampiamente accettati con rendimenti affidabili.
2. di una larghezza superiore o uguale a 50 mmI laminati a poliammide hanno temperature migliori rispetto al materiale FR4 e anche un aumento delle proprietà elettriche.ma offrono una migliore durata in temperature estreme e elevateEssi hanno inoltre un grado di stabilità più elevato quando si tratta di cicli termici e possiedono capacità di espansione inferiori, il che li rende ideali per costruzioni con un numero maggiore di strati.
3. Legatura e rivestimento in teflon:Le legature e i laminati realizzati con materiali teflon hanno proprietà elettriche eccezionali, il che li rende ideali per applicazioni di circuiti ad alta velocità.,I materiali teflon possono essere rivestiti su tessuto di vetro, tuttavia, essi è anche possibile fare film senza supporto o utilizzando La produzione di PCB teflon richiede generalmente una forza lavoro qualificata e addestrata, attrezzature e processi speciali,e l'anticipazione di rendimenti di produzione più bassi.
4. Laminati flessibiliQuesti laminati, che sono flessibili e sottili, permettono di piegare i disegni elettronici senza compromettere la continuità elettrica.ma invece sono costruiti su un foglio di plasticaEssi possono essere ripiegati come dispositivi nell'applicazione flex-to-install una tantum, poiché sono in flex dinamica, il che significa che i circuiti saranno ripiegati continuamente per tutta la vita del prodotto.I laminati flessibili possono essere costruiti utilizzando materiali a temperature più elevate come il poliimide o il LCP (polimero a cristalli liquidi) o materiali estremamente economici come polietilene e pennaDato che i laminati flessibili sono estremamente sottili, la realizzazione di circuiti flessibili può richiedere anche una forza lavoro altamente qualificata, attrezzature e processi speciali.e anche l'anticipazione di rendimenti di produzione più bassi.
5. Altri:Sono disponibili sul mercato molti diversi materiali di incollaggio e laminati,comprese le ceramiche BT e gli esteri di cianato o i materiali misti che mescolano resine per ottenere caratteristiche meccaniche o elettriche distinteDato che i quantitativi sono molto inferiori a quelli del FR4 e che la produzione è molto più complicata, essi sono spesso considerati alternative più costose per i disegni di PCB.

La scelta del laminato giusto è fondamentale per garantire che il PCB abbia le proprietà meccaniche, dielettriche, elettriche e termiche appropriate per l'applicazione finale.