Was sind PCB-Materialien?
Gedruckte Schaltkreise werden aus verschiedenen Materialien hergestellt. Jedes Material hat seinen eigenen Nutzen. Es beeinflusst, wie das Brett funktioniert, wie stark es ist und wie gut es mit Hitze umgeht.
Materialanpassung
Wir bieten professionelle Dienstleistungen an, die den Anforderungen unserer Kunden in Bezug auf viele Arten von Materialanpassungen gerecht werden können.
Kupfer Dicke
Kupfer bildet die Pfade, die den Strom über die Leiterplatte leiten. Wenn das Kupfer dicker ist, kann es mehr Strom aufnehmen.
Einige Spezialplatinen verwenden zum Beispiel 30 Unzen Kupfer oder sogar mehr. Das funktioniert gut bei Hochleistungsdesigns, weil es den Stromfluss verbessert.
Epoxid-gefüllte Vias
Einige PCBs haben Löcher, die mit Epoxidharz gefüllt sind. Diese werden verwendet, wenn das Brett eine flache Oberseite oder mehr Festigkeit benötigt. Das Epoxidharz hält Luft und Wasser ab. Außerdem macht es das Brett stark, wenn es heiß ist oder gedrückt wird.
FR4
FR4 ist das am häufigsten verwendete Material für Leiterplatten. Dieses Material ist eine Kombination aus Glasfaser und Epoxid, die es sowohl stark als auch erschwinglich macht. Aufgrund dieser Eigenschaften eignet es sich für viele Anwendungen.
Polyimid
Polyimid eignet sich gut, wenn die Platte großer Hitze standhalten muss. Dieses Material ist stark und flexibel, so dass es sich für viele schwierige Aufgaben eignet. Es ist zwar teurer als FR4, aber es ist auch unter rauen Bedingungen besser geeignet.
Rogers
Rogers erbringt gute Leistungen, wenn die Leiterplatte bei hohen Frequenzen arbeiten muss. Es bietet geringe Signalverluste und ist daher eine gute Wahl für HF-Designs. Rogers ist auch teurer als FR4, aber es bietet in diesen Fällen eine bessere Leistung.
Aluminium
Aluminium eignet sich gut für Platinen, die die Wärme schnell abführen müssen. Es hat eine metallische Basis, so dass es die Wärme von den Komponenten ableitet.
Deshalb werden diese Platinen oft in LED-Leuchten und Elektrowerkzeugen verwendet. Aluminium macht die Platine außerdem stark und hilft, sie kühl zu halten.
Wie Sie das beste PCB-Material auswählen
Die Wahl des richtigen Leiterplattenmaterials ist wichtig. Um eine gute Wahl zu treffen, müssen Sie die Materialeigenschaften verstehen. Diese Eigenschaften lassen sich in vier Kategorien einteilen: elektrisch, thermisch, mechanisch und chemisch.
Wichtige PCB-Materialeigenschaften
| Eigenschaft Typ | Parameter | Beschreibung |
|---|---|---|
| Thermal | Wärmeausdehnungskoeffizient (CTE) | Wie stark sich das Material beim Erhitzen ausdehnt. |
| Thermal | Zersetzungstemperatur (Td) | Die Temperatur, bei der das Material zu zerfallen beginnt. |
| Thermal | Glasübergangstemperatur (Tg) | Oberhalb dieser Temperatur kann das Material nicht mehr in seinen ursprünglichen Zustand zurückkehren. |
| Elektrisch | Dissipationsfaktor (Df) | Wie schnell das Material Energie verliert. |
| Elektrisch | Dielektrizitätskonstante (Dk) | Wie stabil die Impedanz des Materials über verschiedene Frequenzen hinweg ist. |
| Elektrisch | Elektrische Stärke | Die Widerstandsfähigkeit des Materials gegen Durchschlag in vertikaler Richtung. |
| Elektrisch | Volumenwiderstand (ρρ) | Der Widerstand des Materials gegen elektrischen Strom. |
| Elektrisch | Oberflächenwiderstand (ρSρS) | Der Widerstand entlang der Oberfläche des Materials. |
| Mechanisch | Zugfestigkeit | Wie viel Zug- oder Druckkraft das Material aushalten kann, bevor es bricht. |
| Mechanisch | Biegefestigkeit | Die Fähigkeit des Materials, sich zu biegen. |
| Mechanisch | Peeling Stärke | Wie gut die Kupferschicht unter Hitze oder Chemikalien auf dem Grundmaterial haftet. |
| Chemisch | Absorption von Feuchtigkeit | Die Fähigkeit des Materials, keine Flüssigkeiten zu absorbieren. |
| Chemisch | Methylenchlorid-Absorption (MCA) | Die Resistenz des Materials gegen die Absorption von Methylen |
Wie Sie das richtige Material auswählen
Ermitteln Sie zunächst Ihre Designanforderungen. Dann, Prüfen Sie die Tabelle, um ein Material zu finden die diese Bedürfnisse erfüllt. Zum Beispiel:
- Hochfrequenzschaltungen benötigen Materialien mit einer niedrigen Dielektrizitätskonstante.
- Umgebungen mit hohen Temperaturen erfordern Materialien mit einer hohen Zersetzungstemperatur.
Schließlich testen Sie das Material, um sicherzustellen, dass es wie erwartet funktioniert. Dies gewährleistet die Zuverlässigkeit Ihres Endprodukts.
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