Materiales comunes para placas de PCB y constantes dieléctricas

Introducción de los materiales de PCB

Por lo general, se dividen en cinco categorías según los diferentes materiales de refuerzo utilizados para las tablas: a base de papel, a base de tela de fibra de vidrio, a base de compuestos (serie CEM),con un contenido de sodio en peso superior o igual a 10%, pero no superior a 15% en peso, y a base de materiales especiales (cerámica, base de núcleo metálico, etc.).

Si se clasifican por el adhesivo de resina utilizado para las tablas, para el CCI común a base de papel, hay varios tipos como resina fenólica (XPC, XXXPC, FR-1, FR-2, etc.), resina epoxi (FE-3),Resina de poliéster, etc. Para el CCL basado en tela de fibra de vidrio común, existe la resina epoxi (FR-4, FR-5), que es el tipo más comúnmente utilizado.Fabricación en la cual todas las materias utilizadas no sean tejidas, etc., como materiales de refuerzo) tales como la resina modificada de bismaleimida-triazina (BT), la resina de poliimida (PI), la resina de éter de p-fenileno (PPO), la resina de maleimida-estireno (MS), la resina de policyanurato,Resina de poliolefina, etc. De acuerdo con el rendimiento de retardante de llama de CCL, pueden dividirse en placas de tipo retardante de llama (UL94-V0, UL94-V1) y tipo no retardante de llama (UL94-HB).

En los últimos años, con la creciente conciencia de los problemas de protección del medio ambiente, se ha introducido un nuevo tipo de variedad de CCL sin compuestos bromados en los CCL ignífugos,denominado "CCL verde retardante de llama"A medida que la tecnología de los productos electrónicos se desarrolla rápidamente, se imponen mayores requisitos de rendimiento a las CCL.pueden dividirse en CCL de rendimiento general, CCL de baja constante dieléctrica, CCL de alta resistencia al calor (L para tablas generales es superior a 150 °C), CCL de bajo coeficiente de expansión térmica (generalmente utilizado en tablas de embalaje) y otros tipos.

Los detalles de los parámetros y aplicaciones son los siguientes:

• 94-HB: Placa de papel ordinaria, no resistente al fuego (el material de menor calidad, utilizado para perforar perforaciones, no puede utilizarse como placa de alimentación)
• 94-V0: cartón de papel ignífugo (utilizado para perforar perforaciones)
• 22F: Placas de fibra de vidrio de una sola cara (utilizadas para perforar perforaciones)
• CEM-1: Tabla de fibra de vidrio de una sola cara (debe perforarse con un ordenador, no puede perforarse)
• CEM-3: Tabla de fibra de vidrio de doble cara (excepto el cartón de papel de doble cara, es el material de gama más baja para tablas de doble cara.y es más barato que el FR-4)
• FR-4: placa de fibra de vidrio de doble cara. Las propiedades ignífugas se dividen en 94VO-V-1-V-2-94HB. La hoja semicurada es 1080=0.0712mm, 2116=0.1143mm, 7628=0.1778mm.FR4 y CEM-3 se utilizan para indicar el material del cartón, siendo FR4 un tablero de fibra de vidrio y CEM-3 un tablero a base de compuestos.

Constante dieléctrica de los materiales de PCB

La investigación sobre la constante dieléctrica de los materiales de PCB se debe a que la velocidad y la integridad de la señal de transmisión de la señal en PCB se ven afectadas por la constante dieléctrica.esta constante es extremadamente importanteLa razón por la que el personal de hardware pasa por alto este parámetro es que la constante dieléctrica se determina cuando el fabricante elige diferentes materiales para hacer la placa de PCB.

Constante dieléctrica: Cuando un medio se somete a un campo eléctrico externo, producirá una carga inducida que debilita el campo eléctrico.La relación entre el campo eléctrico aplicado original (en vacío) y el campo eléctrico final en el medio es la constante dieléctrica relativa (o constante dieléctrica), también conocida como la constante dieléctrica, que está relacionada con la frecuencia.

La constante dieléctrica es el producto de la constante dieléctrica relativa y la constante dieléctrica absoluta del vacío.,La constante dieléctrica relativa de un conductor ideal es infinita.

La polaridad de los materiales poliméricos puede determinarse por la constante dieléctrica del material. Generalmente, las sustancias con una constante dieléctrica relativa superior a 3,6 son sustancias polares;sustancias con una constante dieléctrica relativa en el rango de 2.8 a 3.6 son sustancias polares débiles; y las sustancias con una constante dieléctrica relativa inferior a 2.8 son sustancias no polares.

Constante dieléctrica de los materiales FR4

La constante dieléctrica (Dk, ε, Er) determina la velocidad a la que la señal eléctrica se propaga en el medio.La velocidad de propagación de la señal eléctrica es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de la constante dieléctricaCuando el dieléctrico es más bajo, la transmisión de la señal es más rápida.la profundidad del agua que cubre tus tobillos representa la viscosidad del aguaCuanto más viscoso sea el agua, mayor será la constante dieléctrica y más lento correrás.

La constante dieléctrica no es fácil de medir o definir, ya que está relacionada no sólo con las características del medio, sino también con el método de ensayo, la frecuencia de ensayo,estado del material antes y durante el ensayoLa constante dieléctrica también cambia con la temperatura, y algunos materiales especiales tienen en cuenta la temperatura durante el desarrollo.La humedad también es un factor importante que afecta a la constante dieléctricaComo la constante dieléctrica del agua es 70, una pequeña cantidad de agua puede causar cambios significativos.

Pérdida dieléctrica del material FR4: Es la pérdida de energía causada por el efecto de la polarización dieléctrica y el efecto de retraso de la conductividad dieléctrica del material aislante bajo la acción del campo eléctrico.También conocido como pérdida dieléctrica o simplemente pérdidaBajo la acción de un campo eléctrico alternado, 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 angleLa pérdida dieléctrica de FR4 es generalmente de alrededor de 0.02, y la pérdida dieléctrica aumenta a medida que aumenta la frecuencia.

Valor TG del material FR4: También se llama temperatura de transición de vidrio, que generalmente es de 130 °C, 140 °C, 150 °C y 170 °C.

FR4 espesor estándar del material

Los espesores comúnmente utilizados son 0,3 mm, 0,4 mm, 0,5 mm, 0,6 mm, 0,8 mm, 1,0 mm, 1,2 mm, 1,5 mm, 1,6 mm, 1,8 mm y 2,0 mm.La desviación del espesor del cartón varía según la capacidad de producción de la fábrica de cartónEl espesor de cobre común para las placas revestidas de cobre FR4 es de 0,5 oz, 1 oz y 2 oz. También están disponibles otros espesores de cobre, y deben consultarse con el fabricante de PCB para determinarlos.