Componentes de placas de circuito impresso (PCB) 2

De que são feitas as placas de circuito impresso?

Os PCBs podem utilizar uma gama de materiais para componentes e substratos.Uma vez que diferentes materiais podem dar aos circuitos diferentes características que permitem um melhor desempenho em condições específicas.

Os projetistas podem selecionar materiais com base em seu desempenho elétrico em aplicações de alta velocidade ou resistência térmica ou mecânica, como aplicações automotivas sob o capô.Os projetistas podem optar por cumprir os requisitos de uma agência reguladoraPor exemplo, a directiva da UE relativa à restrição de substâncias perigosas (RoHS) proíbe o uso de substâncias que contenham todos os produtos químicos e metais restritos.

Os fatores mais comuns a serem considerados é se o produto é UL-certificado, abreviação para significar características de supressão de chamas do Underwriters Laboratories. 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.

Os laminados são geralmente feitos de tecidos de tecido e resinas que possuem qualidades isolantes distintas.Isto inclui os dielétricos como a poliimida teflon epoxi FR4 e outros que utilizam revestimentos de vidro e resina.Uma variedade de aspectos elétricos e térmicos distintos determinam qual deles funcionará melhor para um determinado PCB.

Os designers de PCBs devem considerar uma variedade de questões de desempenho quando olham para o material que escolhem para projetar seus PCBs.

• A constante dielétrica é um indicador crucial do desempenho elétrico
• A retardância da chama é um aspecto crucial para a certificação UL (ver acima)
• As temperaturas de transição de vidro mais elevadas (Tg) para uma melhor capacidade de suportar temperaturas mais elevadas para o processamento de montagem
• Os fatores de perda atenuados são essenciais para aplicações de alta velocidade onde a velocidade do sinal é importante.
• Resistência mecânica que inclui as propriedades de cisalhamento, tração e várias propriedades mecânicas que o PCB pode exigir quando for colocado em serviço
• O desempenho do sistema térmico é um fator crucial quando opera em ambientes de serviço de alta temperatura
• Estabilidade dimensional, ou, quanto o material se desloca e com que frequência se move no decurso dos ciclos térmicos de fabricação, e exposição à umidade

Aqui estão alguns dos materiais mais conhecidos que são usados na produção de placas de circuito impresso com componentes eletrônicos:

1. Prereg e laminado epóxi FR4O laminado FR4 é o material de substrato de PCB mais procurado em todo o mundo.Os materiais em FR4 apresentam excelente resistência elétrica, propriedades térmicas e mecânicas, além da relação de resistência/peso favorável, o que lhes permite ser utilizados numa ampla gama de aplicações eletrónicas.Os laminados e pré-impregnados de FR4 são feitos de tecido de vidro e resina epóxi e são tipicamente os materiais de PCB mais baratos disponíveis.É particularmente preferido para PCBs que têm camadas inferiores de estruturas duplas ou unilaterais para estruturas multicamadas geralmente menores que catorze camadas.Além disso, esta resina básica pode ser misturada com aditivos que melhorem significativamente a sua, 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 designsOs pregregos e laminados FR4 podem ser utilizados de várias maneiras e são capazes de se adaptar utilizando métodos de fabrico amplamente aceites com rendimentos fiáveis.
2. Laminados de poliamida e prepregs:Os laminados de poliimida têm melhores temperaturas do que o material FR4 e também um aumento nas propriedades elétricas.Mas oferecem uma melhor durabilidade em temperaturas extremas e elevadasEles também têm um maior grau de estabilidade quando se trata de ciclos térmicos e possuem menores capacidades de expansão, o que os torna ideais para construções com um maior número de camadas.
3. Cobre de teflão:A ligação e os laminados feitos de materiais de Teflon têm propriedades elétricas excepcionais, o que os torna ideais para aplicações de circuitos de alta velocidade.,Os materiais de teflon podem ser revestidos com tecido de vidro, no entanto, eles também é possível fazer filmes sem suporte ou usando aditivos e preenchimentos específicos para melhorar as propriedades mecânicas, a produção de PCB de Teflon geralmente requer mão-de-obra qualificada e treinada, equipamentos e processos especiais,e a antecipação de rendimentos de produção mais baixos.
4. Laminados flexíveisEstes laminados, que são flexíveis e finos em espessura, permitem dobrar desenhos eletrônicos sem afetar a continuidade elétrica.mas em vez disso são construídos em uma folha de plásticoPodem ser como um dispositivo dobrado na aplicação flex-to-install única, uma vez que estão em flex dinâmico, o que significa que os circuitos serão continuamente dobrados durante toda a vida do produto.Os laminados flexíveis podem ser construídos utilizando materiais de temperaturas mais elevadas, como a poliimida ou o LCP (polímero de cristal líquido) ou materiais extremamente baratos, como o polietileno e a canetaDado que os laminados flexíveis são extremamente finos, a fabricação de circuitos flexíveis pode também exigir uma mão-de-obra altamente qualificada, equipamentos e processos especiais,e também a antecipação de rendimentos de fabricação mais baixos.
5. Outros:Existem no mercado muitos materiais de colagem e laminados diferentes,Incluindo cerâmica de éster de BT e cianato ou materiais misturados que misturam resinas para obter características mecânicas ou eléctricas distintasUma vez que as quantidades são muito menores do que o FR4 e a fabricação é muito mais complicada de produzir, são muitas vezes consideradas alternativas mais caras para os projetos de PCB.

A selecção do laminado adequado é crucial para garantir que o PCB tenha as propriedades mecânicas, dielétricas, eléctricas e térmicas adequadas à aplicação final.