La carte PCB est la base des cartes de circuits imprimées de construction, déterminant leurs performances physiques, électriques et thermiques. Le substrat adopte généralement une structure composite diélectrique, en résine époxy et liée à un ou aux deux côtés de la feuille de cuivre. Ensuite, une couche de masque de soudure est enduite sur le dessus de la couche de cuivre pour fournir une protection contre l'isolation et éviter les dommages causés par le contact entre le composant et le fil de cuivre. DansCartes de PCB multicouches, le substrat est utilisé comme noyau sandwich et toutes les couches sont liées ensemble à haute température et à haute pression.
La carte PCB affecte directement ses propriétés physiques. Par exemple, l'utilisation de planches rigides peut améliorer la résistance et la durabilité des circuits imprimés, tandis queplanches flexiblesPermettez la construction de circuits flexibles qui peuvent se plier et se tordre sans interrompre le flux de signal.
Classification des PCB par substrat
1. Selon différents matériaux de renforcement (méthodes de classification couramment utilisées)
Substrats de papier (fr -1, fr -2, fr -3): en utilisant des substrats papier, adaptés aux applications électroniques générales.
Substrat en tissu en fibre de verre époxy (Fr -4, Fr -5): en résine époxy renforcée en tissu en fibre de verre, il a une résistance mécanique élevée et une résistance à la chaleur, et est l'un des types les plus courants de planches PCB, avec des applications dans de nombreuses industries.
Substrats composites (cem -1, cem -3): en utilisant des matériaux composites avec des propriétés mécaniques et électriques spécifiques.
Carte HDI(RCC): il s'agit d'une "feuille de cuivre enrobée de résine" ou "feuille de cuivre enrobée de résine", principalement utilisée pour les circuits à haute densité (HDI).
Substrats spéciaux (substrats métalliques, substrats en céramique, substrats thermoplastiques, etc.): utilisé pour les applications qui répondent aux besoins spéciaux. Les substrats métalliques sont généralement utilisés pour les applications qui nécessitent des performances de dissipation de chaleur élevée, les substrats en céramique sont couramment utilisés pour la conception de circuits à haute fréquence et les substrats thermoplastiques ont une résistance à la chaleur élevée et conviennent aux applications dans des environnements à haute température.
2. Classé par différentes résines
Board de résine phénolique: en utilisant la résine phénolique comme substrat, il a des propriétés chimiques spécifiques.
Carte d'époxy en résine: en résine époxy, il a d'excellentes propriétés mécaniques et une résistance à la chaleur.
Carte de résine en polyester: utilisant la résine en polyester comme substrat, adapté à certaines applications générales.
Carte de résine BT: en résine BT, adaptée aux applications à haute fréquence et à la conception de circuits à grande vitesse.
Carte de résine polyimide: en utilisant la résine polyimide, il a d'excellentes performances à haute température.
3. Classé par des performances ignifuges de la flamme
Type d'alartement de flamme (ul 94- vo, ul 94- v1): il a de bonnes performances issues de la flamme et convient aux appareils électroniques à forte demande, ce qui peut effectivement empêcher la propagation du feu.
Type d'alartement non flamme (UL 94- Grade HB): Performances de mauvaise flamme, généralement utilisées pour les applications générales, non adaptées aux environnements à forte demande.
Les caractéristiques du substrat qui doivent être prises en compte dans la sélection des matériaux
1. Température de transition du verre (Tg)
Lorsque la température monte dans une certaine zone, elle passe de «l'état de verre» à «l'état du caoutchouc», et la température correspondante est appelée la température de transition du verre (TG) de la planche. Habituellement, Tg supérieur ou égal à 150 degrés est appelé feuille TG moyenne, et Tg supérieur ou égal à 170 degrés est appelé feuille TG élevée. Pour les planches haute performance avec plusieurs couches, une épaisseur épaisse et une grande surface, plus de chaleur est nécessaire pendant le soudage pour assurer la fiabilité du soudage. Si la température de soudage et le temps des PCB conventionnels sont utilisés, la probabilité de «soudure virtuelle» augmentera.
Par conséquent, ce type de carte devrait avoir une meilleure résistance à la chaleur ou une température TG plus élevée par rapport aux PCB conventionnels. Le TG de la planche est augmenté et la résistance à la chaleur, la résistance à l'humidité, la stabilité et d'autres caractéristiques de la carte imprimée seront améliorées et améliorées, ce qui est crucial pour le traitement des planches à haute densité et multicouches.
2. Température de décomposition thermique (TD)
La température à laquelle une réaction de décomposition thermique se produit en raison de l'action thermique. La valeur TD est également un indicateur important pour mesurer la résistance à la chaleur de la tôle. Les matériaux TD élevés conviennent aux environnements à haute température et réduisent le risque de décomposition du substrat.
3. Coefficient de dilatation thermique (CTE)
Décrivez un taux de pourcentage d'expansion ou de contraction d'une feuille lorsqu'il est chauffé ou refroidi, où une augmentation de la température unitaire provoque un changement linéaire de la taille du substrat. Le substrat est serré par un tissu en verre dans les directions de l'axe x et y, avec un petit CTE et un coefficient d'expansion commun entre 13-17. Se concentrer principalement sur la direction de l'axe Z de l'épaisseur de la plaque. Le CTE de l'axe Z est mesuré à l'aide de la méthode d'analyse thermique.
A1 CTE: coefficient de dilatation thermique en dessous de TG, avec une norme maximale de 60 ppm / degré
A2 CTE: coefficient de dilatation thermique au-dessus de TG, avec une norme maximale de 300 ppm / degré
4. constante diélectrique (DK)
Indique la conductivité du matériau. Le milieu PCB couramment utilisé est un matériau FR4, avec une constante diélectrique de 3. 8-4. 8 par rapport à l'air. Cette constante diélectrique varie avec la température, et sa plage de variation maximale peut atteindre 20% dans la plage de température de 0-70. La variation de la constante diélectrique peut entraîner un retard de 10% dans le circuit et plus la température est élevée, plus le retard est élevé. La constante diélectrique varie également avec la fréquence du signal et plus la fréquence est élevée, plus la constante diélectrique est petite.
PCB utilisé danshaute fréquenceLes circuits (se référant aux fréquences de transmission du signal supérieures à 300 MHz) devraient adopter une constante diélectrique plus faible pour atteindre une vitesse de transmission de signal plus élevée ou un temps de retard plus petit. En d'autres termes, le temps de retard de transmission du signal est proportionnel à la racine carrée de DK, et plus le DK supérieur, plus le phénomène de retard de transmission du signal est grave.
5. Perte diélectrique (DF)
L'énergie consommée par les matériaux diélectriques due au chauffage sous l'action des champs électriques alternés est appelée perte diélectrique, qui est généralement représentée par le facteur de perte diélectrique Tan Δ. ER et Tan Δ sont directement proportionnels; Plus la valeur DF est faible, plus la perte d'énergie est faible, ce qui est très important pour les signaux à haute fréquence.
6. Coefficient de conductivité thermique
La conductivité thermique, également connue sous le nom de conductivité thermique, fait référence au coefficient de conductivité thermique. Il représente la quantité physique de la conductivité thermique d'une substance. Il se réfère à la quantité de chaleur (en kilocalories) qui passe à travers une zone de 1 mètre carré en 1 heure en raison de la conduction thermique lorsque la distance verticale de la surface isotherme est de 1 mètre et que la différence de température est de 1 degré.