Existem tipos específicos de placas PCB

Quais são os tipos específicos de placas PCB?

De acordo com o nível de escolaridade, de baixo para cima, dividido da seguinte forma:

94HB-94VO-22F-CIM-1-CIM-3-FR-4

Os detalhes são os seguintes:

94HB: papelão comum, não à prova de fogo (o material de qualidade mais baixa, perfurado, não pode ser usado como placa de alimentação);

94V0: cartão retardador de chama (perfuração);

22F: placa de fibra semividro unilateral (perfuração);

Cim-1: placa de fibra de vidro única (deve ser perfurada por computador, não pode ser perfurada);

Cim-3: placa de fibra de vidro dupla face (além do papelão dupla face é a extremidade mais baixa do material de painel duplo, painel duplo simples pode usar este material, do que FR-4 será mais barato 5 ~ 10 yuan / metro quadrado );

FR-4: Placa de fibra de vidro dupla face: A placa de circuito deve ser resistente a chamas, não pode queimar a uma determinada temperatura, só pode amolecer. Neste momento, o ponto de temperatura é chamado de temperatura de transição vítrea (ponto Tg), e esse valor está relacionado à estabilidade de tamanho da placa PCB.

①Atualmente, os padrões nacionais da China para a classificação de placas de circuito impresso de materiais de substrato são: GB／T4721—47221992 e GB4723—4725—1992. O padrão de placa de folha revestida de cobre em Taiwan da China é o padrão CNS.

② Os principais padrões de outros padrões nacionais são: padrões JIS no Japão, padrões ASTM, NEMA, MIL, IPc, ANSI, padrões UL nos Estados Unidos, padrões Bs no Reino Unido, padrões DIN, VDE na Alemanha, padrões NFC e UTE em França, padrões CSA no Canadá e padrões AS na Austrália. O padrão FOCT da antiga União Soviética, o padrão internacional IEC, etc.

De acordo com os materiais de reforço da placa PCB são geralmente divididos nas seguintes categorias:

1, substrato de papel PCB fenólico

Como esta placa PCB é composta de polpa de madeira, etc., às vezes também se torna papelão, placa V0, placa retardadora de chama e 94HB, etc. Seu material principal é papel de fibra de polpa de madeira, pressurizado por resina fenólica e sintetizado uma placa PCB .

Este substrato de papel é caracterizado por não ter fogo, pode ser processado por puncionamento, baixo custo, preço barato e densidade relativamente pequena. Substrato de papel fenólico frequentemente vemos XPC, FR-1, FR-2, FE-3 e assim por diante. E 94V0 pertence ao papelão retardador de chamas, é à prova de fogo.

2, substrato de PCB composto

Isso também se torna uma placa de pó, com papel de fibra de polpa de madeira ou papel de fibra de polpa de algodão como material de reforço, enquanto complementado por tecido de fibra de vidro como material de reforço de superfície, ambos os materiais são feitos de resina epóxi retardadora de chama. Existem placas de fibra semividro de lado único 22F, CIM-1 e placa de fibra semividro de lado duplo CIM-3, entre as quais CIM-1 e CIM-3 são as placas revestidas de cobre de base composta mais comuns atualmente.

3, substrato de PCB de fibra de vidro

Às vezes também é conhecido como placa epóxi, placa de fibra de vidro, FR4, placa de fibra, etc., que usa resina epóxi como aglutinante e tecido de fibra de vidro como material de reforço. Esta placa de circuito tem uma alta temperatura operacional, é pouco afetada pelo meio ambiente e é frequentemente usada em PCB de dupla face, mas o preço é mais caro que o substrato de PCB composto e a espessura comum é de 1,6 MM. O substrato é adequado para várias placas de fonte de alimentação, placas de circuito de arranha-céus e é amplamente utilizado em computadores e equipamentos periféricos, equipamentos de comunicação e assim por diante.

4. Outros substratos

Além dos três comumente vistos acima, existem também substratos metálicos e placas laminadas multicamadas (BUM).

1. Substrato: O substrato da placa PCB refere-se ao material usado na parte não condutora da placa de circuito, principalmente tecido de fibra de vidro, resina epóxi, poliimida e assim por diante. Entre eles, o tecido de fibra de vidro é amplamente utilizado na fabricação de painéis duplos e placas multicamadas, enquanto a resina epóxi e a poliimida são utilizadas na fabricação de placas multicamadas de alta densidade.

2. Folha de cobre: ​​A folha de cobre é o material usado na parte condutora da placa PCB. É processado por processos como revestimento de cobre sem eletrólito ou prensagem mecânica de cobre, e tratado quimicamente na superfície para melhorar sua soldabilidade e resistência à corrosão. A espessura da folha de cobre é geralmente de 0,5 onças a 6 onças (1 onça = 1,4 mil) e diferentes espessuras são adequadas para diferentes tipos de designs de placas de circuito.

3. Endurecedor: O endurecedor é o material chave para a cura de resina epóxi em placas PCB. Ele forma uma estrutura de rede 3D ao reagir com a resina epóxi, de modo que a placa PCB tenha boas propriedades mecânicas e resistência a altas temperaturas.

4. Tinta de resistência à solda: A tinta de resistência à solda é um material revestido na superfície da placa PCB para proteger as áreas da placa de circuito que não precisam ser soldadas. Pode melhorar o desempenho do isolamento e a resistência à corrosão da placa PCB, ao mesmo tempo que reduz problemas como curto-circuito e vazamento.

5. Tinta de impressão: A tinta de impressão é um material usado para imprimir padrões de circuito na superfície da placa PCB. Geralmente é processado usando tecnologia de cura por luz UV e revestido na superfície do substrato por meio de serigrafia ou pulverização.

Introdução à qualidade da placa PCB

As placas de circuito impresso são componentes importantes de dispositivos elétricos ou eletrônicos fabricados a partir de substrato de folha de cobre (laminado revestido de Copp) como matéria-prima, portanto, os operadores posteriores envolvidos em placas de circuito devem ter uma compreensão do substrato: que tipos de substratos estão disponíveis, como eles são fabricados e quais produtos são usados ​​neles. Cada um deles tem vantagens e desvantagens, para que você possa escolher o substrato apropriado. A Tabela 3.1 lista resumidamente as aplicações de diferentes substratos. A indústria de substratos é uma indústria básica de materiais, é um material compósito composto por uma camada dielétrica (resina, fibra de vidro) e um condutor de alta pureza (folha de cobre), e a teoria e a prática envolvidas não são inferiores à produção de a própria placa de circuito. A seguir está uma discussão simples desses dois componentes principais.

Atualmente, existem muitos tipos de resina utilizadas em placas de circuito, como resina fenólica (fonética), resina epóxi, resina de poliimida (poliamida) Pce), politetrafluoretileno (PTFE ou TEFLON), bismaleimida triazina (BT) e outras resinas são termofixas. resina plástica).

A resina fenólica

É o primeiro polímero desenvolvido e comercializado com sucesso. É um material sintético feito de dois produtos químicos baratos, fenol líquido e formaldeído líquido (comumente conhecido como formalina), que sofrem uma reação contínua de reticulação sob condições catalíticas ácidas ou alcalinas e endurecem em um sólido. A fórmula química de sua reação é mostrada na Figura 3.1. Em 1910, uma empresa chamada Bakelite adicionou fibra de lona para fazer um material duro, forte, isolante e bom chamado Bakelite, comumente conhecido como placa de cortiça ou placa de ureia. A NEMA-Nationl Electrical Manufacturers Association (NEMA-Nationl Electrical Manufacturers Association) usa diferentes combinações com diferentes códigos de numeração para uso industrial. Agora os produtos de resina fenólica estão listados conforme tabela NEMA para classificação e código de placas de resina fenólica.

O primeiro “X” no substrato de papel é para uso mecânico e o segundo “X” é para uso elétrico. O terceiro “X” indica locais onde ondas de rádio e alta umidade estão disponíveis. 'P' significa que é necessário calor para perfurar a placa, caso contrário o material irá quebrar, 'C' significa que pode ser perfurado a frio e 'FR' significa que a resina adiciona substâncias não inflamáveis ​​para fazer o substrato Retardador de chama ou Resistência à chama.

As placas de papel mais vendidas são XXXPC e FR-2. O primeiro pode ser fabricado em um tipo com temperatura acima de 25 ℃ e espessura abaixo de 0,062IN. A última combinação é exatamente a mesma de antes, mas o trióxido de antimônio é adicionado à resina para aumentar sua inflamabilidade. A seguir estão alguns dos substratos de papel mais comumente usados ​​e seus usos especiais:

Substrato de papel é frequentemente usado

um. Grau XPC: Geralmente usado em baixa tensão, baixa corrente não causará incêndio em produtos eletrônicos de consumo, como brinquedos, rádio portátil, telefone, calculadora, controle remoto e relógios e assim por diante. UL94 requer apenas grau retardador de chama HB para grau XPC.

b. Grau FR-1: A resistência elétrica e à chama é melhor que o grau XPC, amplamente utilizada em aparelhos elétricos com corrente e tensão ligeiramente mais altas que o grau XPC, como TV em cores, monitor, VTR, aparelho de som doméstico, máquina de lavar e aspirador de pó, etc. UL94 requer graus diferentes de resistência à chama FR-1 V-0, V-1 e V-2, mas como a diferença de preço entre os três graus não é grande e por razões de segurança, quase toda a indústria elétrica usa placas de grau V-0 .

c. Grau FR-2: Comparado com FR-1, exceto por requisitos de desempenho elétrico ligeiramente mais elevados, outras propriedades físicas não são especiais, nos últimos anos, nos esforços da indústria de substrato de papel para melhorar a tecnologia FR-1, FR-1 e FR-2 a fronteira da natureza tornou-se gradualmente turva, a folha de grau FR-2 pode ser FR-1 em um futuro próximo sob fatores de preço alto Para ser substituída.

Outros usos especiais:

um. Substrato de papel para furos passantes revestidos de cobre

O objetivo principal é planejar a substituição de algumas placas FR-4 com baixos requisitos de propriedades físicas, a fim de reduzir o custo do PCB.

b. Substrato de papel para perfuração de prata

Atualmente, a peça de reposição mais popular dos requisitos de propriedade física não é muito alta FR-4 como uma placa de furo passante, ou seja, um furo de prata com uma placa de circuito impresso de substrato de papel em ambos os lados da linha, pode ser diretamente por imprimir a pasta de prata na parede do furo, através do endurecimento em alta temperatura, ou seja, tornar-se um corpo passante, ao contrário do revestimento geral de cobre da placa FR-4 através dos furos, precisa passar por ativação, cobre químico, chapeamento de cobre, chumbo-estanho e outros procedimentos complicados.

Qualidade do substrato

1) Estabilidade dimensional:

Além de prestar atenção ao eixo X, Y (direção da fibra e direção transversal), preste mais atenção ao eixo Z (direção da espessura da placa), devido à expansão térmica, contração a frio e fatores de redução de aquecimento são fáceis de causar a fratura de o condutor de cola prateada.

2) Absorção elétrica e de água: muitos isoladores no estado de absorção de umidade, reduzem o isolamento, de modo a fornecer o metal no fenômeno de mudança de potência de tendência de diferença de potencial, FR-4 em segurança dimensional, absorção elétrica e de água são melhores que FR- 1 e XPC, portanto, a produção de placas de circuito impresso perfuradas em prata, para escolher um substrato de papel especial FR-1 e XPC. O conselho.

Material condutor

1) Material condutor A condução do circuito impresso perfurado com tinta de prata e carbono é o uso de partículas de prata e grafite embutidas no corpo do polímero, através do contato das partículas para conduzir eletricidade, e cobre revestido através da placa de circuito impresso, pelo próprio cobre é um cristal coerente e produz uma condutividade muito suave.

2) Ductilidade:

O cobre banhado através do furo é um cristal contínuo, tem ductilidade muito boa, não como prata, cola de tinta de carbono na expansão e contração térmica, fácil de ocorrer separação da interface e reduzir a condutividade. 3) migração: Prata e cobre são todos materiais metálicos, propensos à oxidação e redução, resultando em ferrugem e migração. Devido à diferença na diferença de potencial, a prata é mais propensa à migração da prata do que o cobre sob a tendência da diferença de potencial.

Substrato de papel Carbon Through Hole (Carbon Through Hole).

O grafite na tinta de carbono não possui características de migração como a prata, e o papel do grafite é apenas um simples transmissor de sinal, portanto a indústria de PCB não possui requisitos especiais para o laminado além da adesão e empenamento da cola de tinta de carbono e do substrato. Como o grafite tem boa resistência ao desgaste, a pasta de carbono foi usada primeiro para substituir o revestimento de ouro em teclados e dedos de ouro e depois estendida para atuar como um jumper. A corrente de carga da placa de circuito impresso perfurada com tinta de carbono geralmente é projetada muito baixa, por isso a indústria utiliza principalmente o grau XPC, quanto à espessura, considerando os fatores de perfuração leve, fina, curta, pequena e impressa, é comum escolha placa de 0,8, 1,0 ou 1,2 mm de espessura.

substrato de papel perfurado à temperatura ambiente

Caracterizado pela temperatura da superfície do substrato de papel é de cerca de 40 ° C abaixo, pode ser usado como um passo de matriz de perfuração densa IC de 1,78 mm, não ocorrerão rachaduras e para reduzir o resfriamento do substrato de papel durante a perfuração. causado pela precisão do desvio da linha, este tipo de substrato de papel é muito adequado para linhas finas e grandes áreas de placas de circuito impresso.

Tensão anti-vazamento (Anti-Track) com substrato de papel

Quanto mais refinada a vida humana, maiores são os requisitos para itens e quanto mais curtos e finos, quando o design do circuito da placa de circuito impresso é mais denso, a distância da linha é menor e, sob os requisitos de alta funcionalidade, a carga atual torna-se maior Então, entre as linhas é propenso a danificar o isolamento do substrato causado por vazamento, indústria de substrato de papel, a fim de resolver este problema, há um fornecimento de folha de cobre adesiva especial feita de tensão anti-vazamento com substrato de papel

Resina Epóxi

A resina epóxi é o substrato mais amplamente utilizado na indústria de PCB. Em seu estado líquido é chamado de verniz ou estágio A. O pano de vidro é semi-seco em filme após imersão e depois amolecido e liquefeito em alta temperatura para mostrar adesão e usado para produção de substrato frente e verso ou prensagem de placa multicamadas chamada O pré-impregnado do estágio B e o estado final que não pode ser recuperado pressionando e endurecendo é chamado de estágio C.

Composição e prpropriedades da resina epóxi tradicional

O monômero da resina epóxi utilizada no substrato sempre foi um polímero formado por Bisfenol A e Epicloridrina utilizando dicy como agente de ponte. Para passar no teste de inflamabilidade, a resina acima, ainda na forma líquida, reage com Tetrabromo-Bisfenol A para se tornar o epóxi convencional mais conhecido como FR-4. Os principais ingredientes do produto estão listados abaixo: Monômero -Bisfenol A, Epicloridrina

Agente de ligação (ou seja, endurecedor) - Dicianodiamida para abreviar Dicy

Acelerador -Benzil-Dimetilamina (BDMA) e 2-Metilimidazol (2-MI)

Éter monometílico de etilenoglicol (EGMME) Dimetilformamida (DMF) e diluente Acetona, MEK.

Enchimentos (Aditivos) - carbonato de cálcio, silicietos e hidróxido ou compostos de alumínio aumentam a resistência ao fogo. O enchimento pode ajustar seu Tg.

Monômeros e resinas de baixo peso molecular

As resinas tradicionais típicas são comumente chamadas de resinas epóxi bifuncionais, conforme mostrado na Figura 3.2. Para atingir o objetivo de uso seguro, átomos de bromo são adicionados à estrutura molecular da resina, de modo que a combinação de algum bromo de carbono possa produzir um efeito não inflamável. Ou seja, quando há condição ou ambiente de combustão não é fácil de acender, caso tenha sido aceso após o desaparecimento do ambiente de combustão, pode se extinguir e não continuar mais a queimar. Figura 3.3. Este material de inflamabilidade é denominado FR-4 no código NEMA (o sexo é G-10 no código NEMA para resinas não bromadas). As vantagens desta resina epóxi bromada são muito altas, sua constante dielétrica muito baixa, forte adesão a folhas de cobre e muito boa resistência flexível em combinação com fibra de vidro, etc.

Agente de ponte (endurecedor)

O agente de ponte da resina epóxi sempre foi Dicey, que é um catalisador latente (latente) que desempenha seu papel de ponte a uma alta temperatura de 160 ° C e é muito estável à temperatura ambiente, de modo que o filme da placa multicamadas B -stage não pode ser armazenado. Porém, Dicey tem muitas deficiências, a primeira é a absorção de água (higroscopicidade), a segunda é a insolubilidade. Insolúvel naturalmente difícil de funcionar em resina líquida. Os primeiros fabricantes de substrato não entendiam os problemas da indústria de montagem de placas de circuito a jusante, a moagem arriscada naquela época não é muito fina, sua parte insolúvel misturada no substrato, após um longo tempo de acúmulo de absorção de água ocorrerá uma recristalização em forma de agulha, resultando em muitos problemas de explosão de placa. É claro que os atuais fabricantes de substratos estão bem conscientes da sua seriedade, por isso melhoraram este ponto.

Acelerador

Para acelerar a reação de ponte entre o epóxi e o arriscado, os dois mais comumente usados ​​são BDMA e 2-MI.

Temperatura de transição vítrea Tg

Devido ao aumento gradual da temperatura, as propriedades físicas do polímero mudam gradualmente, desde substâncias amorfas ou parcialmente cristalinas, duras e quebradiças, semelhantes a vidro à temperatura ambiente, até uma viscosidade muito alta, macia como borracha em geral, outro estado. A Tg do FR4 tradicional é de cerca de 115-120°C, que tem sido usada há muitos anos, mas nos últimos anos, devido aos requisitos de desempenho cada vez mais elevados dos produtos eletrônicos, as características do material também são cada vez mais exigentes, como a resistência à umidade , resistência química, resistência a solventes, resistência ao calor, estabilidade dimensional, etc., precisam ser melhoradas para se adaptarem a uma gama mais ampla de usos. Estas propriedades estão relacionadas com a Tg da resina, e as propriedades acima também são melhoradas naturalmente após o aumento da Tg. Por exemplo, após o aumento de Tg, a. Sua resistência ao calor é aumentada e a expansão do substrato nas direções X e Y é reduzida, para que a adesão entre o fio de cobre e o substrato não enfraqueça muito após o aquecimento, para que a linha tenha melhor adesão. Quando a expansão na direção Z é reduzida, a parede do furo passante não é fácil de ser quebrada pelo substrato após ser aquecida.c. Quando a Tg é aumentada, a densidade da ponte na resina deve ser bastante aumentada, o que faz com que ela tenha melhor resistência à água e aos solventes, e torna a placa menos propensa a manchas brancas ou exposição à trama após ser aquecida, e tem melhor resistência e propriedade dielétrica. Quanto à estabilidade dimensional, ela é ainda mais importante devido aos rigorosos requisitos de inserção automática ou montagem superficial. Portanto, nos últimos anos, como melhorar a Tg da resina epóxi é a prioridade perseguida pelo substrato.

Resina epóxi refratária FR4

As resinas epóxi tradicionais encontram fogo em alta temperatura, se não houver nenhum fator externo para extinguir, continuarão a queimar até que o hidrocarboneto oxigênio ou nitrogênio na molécula seja queimado. Se o bromo for substituído por hidrogênio em sua molécula, uma parte do composto combustível de ligação carbono-hidrogênio pode ser transformada em um composto de ligação carbono-bromo não combustível, o que pode reduzir bastante sua inflamabilidade. A inflamabilidade desta resina bromada é naturalmente aumentada muito, mas reduz a adesão entre a resina e o cobre e o vidro e, em caso de incêndio, liberará gás bromo altamente tóxico, o que trará consequências adversas.

Epóxi Multifuncional (Epóxi de alto desempenho)

O FR4 tradicional não é mais suficiente para as placas de circuito de alto desempenho atuais, portanto, uma variedade de resinas diferentes são misturadas com a resina epóxi original para aprimorar as diversas propriedades de seu substrato.

Novolac

As primeiras resinas fenólicas a serem introduzidas foram chamadas de Novolacs, e os ésteres formados a partir de Novolac e epicloridrina foram chamados de Epoxy Novolacs, conforme mostrado na Figura 3.4. Ao misturar este polímero na resina FR4, sua resistência à água, resistência química e estabilidade dimensional podem ser bastante melhoradas, e a Tg também é aumentada. A desvantagem é que a dureza e a fragilidade da própria resina fenólica são muito altas e fáceis de perfurar, e a resistência química é aprimorada, o que dificulta a remoção da cola causada pela perfuração e causa problemas no processo PTH multicamadas.

Epóxi Tetrafuncional

Outra adição comum ao FR4 é a chamada resina epóxi tetrafuncional. É diferente da resina epóxi tradicional de “dupla função” porque possui uma ponte espacial tridimensional, conforme mostrado na Figura 3.5. Tg tem maior resistência energética a ambientes térmicos ruins, e sua resistência a solventes, resistência química, resistência à umidade e estabilidade dimensional são muito melhores, e não apresenta deficiências como o Novolac. Foi introduzido pela primeira vez por uma fábrica americana de substratos chamada Polyclad. Outra vantagem do quatro funções em relação ao Novolac é uma mistura melhor e uniforme. A fim de manter a conveniência da remoção de resíduos de cola em placas multicamadas, este substrato de quatro funções é melhor cozido no forno a 160 ° C por 2-4 horas após a perfuração, para que a resina exposta à parede do furo produza oxidação , e a resina oxidada é mais fácil de ser corroída e também aumenta a polimerização da ponte adicional da resina, o que também é útil para o processo posterior. Devido à fragilidade, atenção especial deve ser dada à perfuração.

Nenhuma das duas resinas aditivas acima pode ser bromada, portanto a adição de FR4 geral reduzirá sua resistência à chama.

A. Polímero consistindo

Principalmente da reação Bismaleimida e Metileno Dianilina.

B.vantagem

A adaptação da temperatura da placa de circuito se tornará cada vez mais importante, algumas placas especiais de alta temperatura não são capazes de resinas epóxi, a Tg do FR4 tradicional é de cerca de 120 ° C, e mesmo o FR4 de alta função só atinge 180-190°C, o que ainda está muito longe dos 260°C da poliimida. As boas propriedades do PI em alta temperatura, como boa flexibilidade, resistência ao rasgo da folha de cobre, resistência química, propriedade dielétrica e estabilidade dimensional são muito melhores que o FR4. Não é fácil produzir resíduos de cola durante a perfuração, e a conexão entre a camada interna e a parede do furo é naturalmente melhor que o FR4. E por causa da boa resistência ao calor, seu tamanho muda muito pouco, em termos de mudanças nas direções X e Y, é mais favorável à linha fina, e não reduzirá a adesão entre a folha de cobre devido a muita expansão. Em termos da direção Z, pode reduzir bastante a chance de fratura da camada de cobre da parede do furo.

C. Desvantagens:

Não é fácil bromar e não é fácil atender aos requisitos de retardante de chama da UL94 V-0. A força adesiva entre a camada e a própria camada, ou entre a folha de cobre, é fraca, não tão forte quanto a resina epóxi, e a flexibilidade é fraca.

Apresenta mau desempenho à temperatura ambiente, possuindo propriedades higroscópicas, baixa adesão e ductilidade. d. O solvente utilizado no Verniz (também conhecido como cola bruta, resina líquida) tem alto ponto de ebulição, não é fácil de terminar e é fácil de produzir o fenômeno de delaminação em alta temperatura. E a liquidez não é boa, pressionar não é fácil para preencher os cantos mortos. e. O preço atual ainda é muito caro, cerca de 2 a 3 vezes o do FR4, portanto, apenas a placa militar ou a placa Rigid Flex podem ser usadas. Na especificação MIL-P-13949H do Exército dos EUA, o código do substrato de resina de poliimida é GI.3.1.2.4 Politetrafluoroon (PTFE)

O nome completo é Politerafluoroetileno, e o produto com o qual a fibra de PTFE é trefilada é denominado Teflon Teflon, que se caracteriza por sua alta impedância e não pode ser substituído para fins de comunicação por microondas de alta frequência 'GT', 'GX', e 'GY' três materiais, são do tipo reforço de fibra de vidro, seu substrato comercial é feito pela empresa 3M, este material não pode ser colocado em produção em grandes quantidades, os motivos são: A. Resina PTFE e problemas de adesão de fibra de vidro; Esta resina é difícil de penetrar no feixe de vidro, devido à sua forte resistência química, muitos processos úmidos não conseguem fazê-la reagir e ativar, a parede do furo de cobre obtida durante o revestimento através do furo não pode ser fixada no substrato, é difícil para passar no teste de resistência sólida 4.8.4.4 no MILP-55110E. Como o feixe de vidro não é preenchido com resina, é fácil causar cobre no vidro (wicking) ao passar pelo furo, afetando a confiabilidade da placa. B. A estrutura molecular deste material de tetrafluoroetileno é muito forte e não pode ser atacada por métodos mecânicos ou químicos gerais, e apenas o método de eletroslurry é usado para corrosão. C. Tg é muito baixo, apenas 19 graus C, por isso é flexível à temperatura ambiente, e também faz com que a adesão e estabilidade dimensional da linha não sejam boas. A tabela é uma comparação das propriedades do substrato de quatro resinas diferentes. 3.1.2.5 Resina BT/EPÓXI

A resina BT também é uma resina termoendurecível, desenvolvida pela Mitsubishi Gas Chemical Co. no Japão em 1980. É feita de monômero de resina de bismaleimida e trigzina. A reação é mostrada na Figura 3.8. A resina BT geralmente é misturada com resina epóxi para formar o substrato. A. Vantagens

um. O ponto Tg chega a 180 ℃, a resistência ao calor é muito boa e a resistência ao descascamento e a resistência flexível da placa BT e da folha de cobre também são muito ideais. Pode ser um tratamento refratário para atender aos requisitos de UL94V-0. c. A constante dielétrica e o fator de dispersão são pequenos, por isso é muito vantajoso para placas de transmissão de alta frequência e alta velocidade. Boa resistência química e resistência a solventes e. bom isolamento B. A placa de circuito projetada por a. O COB deixará a superfície da placa macia e causará falha no fio devido à alta temperatura do processo de ligação do fio. Painéis BT/EPOXY de alto desempenho podem superar isso. b. BGA, PGA, Em testes de embalagens de semicondutores, como MCM-Ls, existem dois problemas comuns muito importantes, um é o fenômeno de vazamento, ou CAF (Filamento Anódico Condutor), e o outro é o fenômeno da pipoca (impactação por umidade e alta temperatura ). 3.1.2.6 A resina éster cianato foi usada pela primeira vez em substratos de PCB em 1970 e atualmente é fabricada pela Chiba Geigy. A fórmula da reação é mostrada na Figura 3.9. A. Vantagens A. Tg pode atingir 250°C, que é usado para placas multicamadas muito espessas b. Permissividade muito baixa (2,5~3,1) pode ser aplicada a produtos de alta velocidade.

B. Problema A. Alta fragilidade após o endurecimento. b. Sensível à umidade e pode até reagir com água. 3.1.2 Fibra de vidro 3.1.2.1 Introdução A função da fibra de vidro no substrato de PCB é como material de reforço. Existem outros materiais de reforço para o substrato, como substratos de papel, fibras Kelvar (poliamida) e fibras de quartzo. Apenas as maiores fibras de vidro são discutidas nesta seção. O próprio vidro é uma mistura e sua composição é mostrada na tabela. É uma série de substâncias inorgânicas fundidas em alta temperatura e depois resfriadas pela trefilação de um fio em um objeto duro com uma estrutura amorfa. Esta substância tem sido usada há milhares de anos. O uso fibroso remonta ao século XVII. Foram os esforços conjuntos de pesquisa da Owen-Illinois e da Corning Glass Works que levaram à formação da Owens-Corning Fiberglas Corporation em 1939. 3.1.2.2 A fibra de vidro pode ser dividida em dois tipos de fibra de vidro, um deles é a fibra Contínua (Contínua). e a outra é fibra descontínua (descontínua), a primeira é usada para tecer tecido de vidro (Tecido), a última é transformada em folha de vidro Mat (Mat). FR4 e outros substratos, ou seja, o primeiro é usado, o substrato CEM3 é usado

A. Características da fibra de vidro A composição do vidro fundido original é diferente, afetará as características da fibra de vidro, a diferença dos diferentes componentes, a tabela tem uma diferença detalhada e cada um tem suas próprias aplicações únicas e diferentes. De acordo com as diferentes composições (ver tabela), o tipo de vidro pode ser dividido em quatro commodities: grau A para alta alcalinidade, grau C para resistência química, grau E para uso eletrônico e grau S para alta resistência. O vidro classe E usado na placa de circuito ocorre principalmente porque suas propriedades dielétricas são melhores que as outras três.

Algumas características comuns das fibras de vidro são descritas abaixo:

um. Alta resistência: Comparado com outras fibras têxteis, o vidro possui resistência extremamente alta. Em algumas aplicações, a relação resistência/peso excede até mesmo a do fio.b. Resistência ao calor e ao fogo: A fibra de vidro é inorgânica e portanto não queima. Resistência química: Resistente à maioria dos produtos químicos, mas também não a mofo, infiltração bacteriana e danos causados ​​por insetos. Resistência à umidade: O vidro não absorve água e mantém sua resistência mecânica mesmo em ambientes muito úmidos. Propriedades térmicas: A fibra de vidro possui um coeficiente de expansão linear muito baixo e um alto coeficiente de condutividade térmica, por isso possui excelente desempenho em ambientes de alta temperatura. Propriedade elétrica: Devido à não condutividade da fibra de vidro, é uma boa escolha de material isolante. A coisa mais importante sobre o vidro classe E selecionado para substrato de PCB é sua excelente resistência à água. Portanto, em um ambiente muito úmido e hostil, ainda mantém uma transitividade elétrica muito boa, bem como uma estabilidade dimensional. - Produção de tecidos de fibra de vidro: A produção de tecidos de fibra de vidro é uma série de processos profissionais e de grande investimento, que não são discutidos neste capítulo. 3.2 folha de cobre (folha de cobre) o design da linha inicial é espesso e largo, os requisitos de espessura não são exigentes, mas evoluíram para a largura de linha atual de 3,4mil, ou até mais fina (agora existem fábricas na China para desenvolver largura de linha de 1 mil), os requisitos de resistência são rigorosos. Resistência ao rasgo, perfil da superfície, etc. também são especificados em detalhes. 3.2.1 Folha de cobre tradicional 3.2.1.1 O método de laminação (método laminado ou forjado) era feito de blocos de cobre por laminação múltipla, e a largura do laminado era limitada pela tecnologia e era difícil atender aos requisitos do substrato de tamanho padrão (3 pés *4 pés). E é fácil causar sucata no processo de laminação, pois a rugosidade da superfície não é suficiente, então a capacidade de combinação com a resina não é boa, e o estresse no processo de fabricação precisa ser temperado por tratamento térmico ou recozimento, então seu custo é maior. R. Vantagens. um. Alta ductilidade, excelente confiabilidade para FPC em ambiente dinâmico. Superfícies de baixo perfil com bordas Low Surface são um nicho para algumas aplicações eletrônicas de micro-ondas. B. Desvantagens. um. Má adesão ao substrato. b. Alto custo. c. A largura é limitada devido a problemas técnicos. 3.2.1.2 O Método Eletrodepositado é a folha de cobre mais comumente usada no substrato de cobre ED. Usando uma variedade de fios e cabos descartados para derreter em solução de revestimento de sulfato de cobre, em um grande banho de revestimento subterrâneo profundo especial, a distância do ânodo e do cátodo é muito curta, em uma solução de revestimento de impulso de velocidade muito alta, com uma alta densidade de corrente de 600 ASF , A camada colunar de cobre cristalino é revestida na superfície é muito lisa e passivada. Tambor de aço inoxidável Tambor, devido ao tambor de aço inoxidável passivado na camada de cobre não é bom, então a superfície do chapeamento pode ser arrancada da roda, então a camada de cobre contínua banhada, pode ter espessura diferente da folha de cobre pela velocidade do roda, densidade de corrente, afixada na superfície lisa da folha de cobre do lado do tambor, chamada de lado do tambor. A superfície cristalina áspera do outro lado do banho é chamada de lado fosco. Esta folha de cobre: ​​A. vantagens a. preço barato b. disponível em vários tamanhos e espessuras. B. Desvantagens. um. fraca ductilidade. b. Tensão extremamente alta, incapaz de dobrar e fácil de quebrar. 3.2.1.3 Unidade de espessura

Geralmente, para calcular o custo e facilitar a precificação, o peso por pé quadrado é usado como unidade de cálculo de espessura, como 1,0 onça (oz) é definido como uma área de pé quadrado coberta com uma folha de cobre com peso de 1 onça ( 28,35g) da espessura da camada de cobre. Conversão de unidade 35 mícron ou 1,35 mil. A espessura geral de 1 onça e 1/2 onça e a folha de cobre ultrafina podem atingir 1/4 onça ou menos. 3.2.2 Introdução e direção de desenvolvimento da nova folha de cobre 3.2.2.1 Folha de cobre ultrafina

De modo geral, a folha de cobre fina refere-se a 0,5 onças (17,5 mícron) abaixo, e a espessura das três tabelas é chamada de folha de cobre ultrafina 3/8 onças abaixo porque é muito fina e não é fácil de operar, por isso precisa adicione um transportador para fazer várias operações (chamado de cobre composto) folha), caso contrário, é fácil causar danos. Existem dois tipos de transportadores usados, um é a tradicional folha de cobre ED como transportador, com espessura de cerca de 2,1 mil. Outro tipo de suporte é a folha de alumínio, com espessura de cerca de 3 mil. O transportador deve ser arrancado antes do uso. Um dos problemas mais difíceis com a folha de cobre ultrafina é a sua “porosidade”, ou porosidade, porque é muito fina para ser completamente preenchida quando galvanizada. A solução é reduzir a densidade da corrente e tornar os cristais mais finos. Uma folha de cobre ultrafina é necessária para linhas finas, especialmente abaixo de 5 mil, para reduzir a supercorrosão e a corrosão lateral durante a gravação. 3.2.2.2 Laminação de folha de cobre Para a linha ultrafina de folha de cobre fina, a superfície de contato entre o condutor e o substrato isolante é muito pequena, como suportar a enorme diferença no coeficiente de expansão térmica entre os dois e ainda manter adesão suficiente , confiar completamente no engrossamento da superfície da folha de cobre não é suficiente, e a estrutura cristalina da folha de revestimento de cobre de alta velocidade é áspera na soldagem em alta temperatura, é fácil de causar A fratura XY também é um problema difícil de resolver. A folha de cobre laminada, além do cristal fino, tem outra vantagem que é o estresse muito baixo. O estresse da folha de cobre ED é alto, mas mais tarde na indústria de placas de circuito revestidas no estresse do cobre primário ou secundário não é tão alto. Como resultado, a linha fina é facilmente quebrada quando a temperatura muda. Portanto, enrolar uma folha de cobre é uma solução. Por considerações de custo, a alta ductilidade da folha de cobre HTE de Grau 2, Tipo E ou Grau 2, Tipo E também é uma opção. A maioria dos fabricantes internacionais de folhas de cobre está comprometida em desenvolver produtos de cristal fino ED para resolver este problema. 3.2.2.3 Tratamento de superfície de folhas de cobre Um tratamento tradicional Depois que a folha de cobre ED é arrancada do tambor, as seguintes etapas de processamento continuarão: A. Estágio de ligação - O cobre é rapidamente revestido no lado fosco com uma corrente alta em um ambiente muito pouco tempo. Sua aparência é semelhante a um tumor, que é denominado 'Nodulização' e 'Nodulização'. O objetivo da nodulização é aumentar a área de superfície e sua espessura é de cerca de 2.000 ~ 4.000A b. Tratamentos de barreira térmica - Após a conclusão do tumor, uma camada de latão (Gould) é revestida com patente da empresa, chamada de tratamento JTC) ou zinco (o zinco é uma patente da empresa Yates, chamada de tratamento TW). Também é niquelado e tem como função atuar como camada resistente ao calor. Dicy na resina atacará a superfície do cobre em alta temperatura e gerará aminas e água, o que fará com que a adesão caia quando a água for gerada. O papel desta camada é prevenir a reação acima, e sua espessura é de cerca de 500~1000A c. Após o tratamento de estabilização-resistência ao calor, é dada a 'Cromação' final. Superfície lisa e superfície rugosa são consideradas ao mesmo tempo um efeito antiincrustante e antiferrugem, também chamado de 'passivação' ou 'tratamento antioxidante'. Tratamento duplo refere-se a superfície áspera e superfície áspera é tratamento áspero, a rigor, a aplicação deste método tem 20 anos de história, mas hoje com o objetivo de reduzir o CUSTO da placa multicamadas e de mais usuários. O método de tratamento tradicional descrito acima também é realizado na superfície lisa, para que seja aplicado no substrato interno, o que pode eliminar o tratamento de acabamento cobre e as etapas preto/marrom antes da prensagem do filme. Uma empresa de substrato de folha de cobre Polyclad nos Estados Unidos desenvolveu um método de tratamento, chamado folha de cobre DST, e seu método de tratamento é igualmente maravilhoso. Este método é áspero na superfície lisa, a superfície é pressionada no filme, a superfície de cobre do substrato feito é áspera, por isso também é útil para o pós-processamento. Tratamento de silicificação (perfil baixo) O tratamento tradicional da superfície áspera da folha de cobre de sua rugosidade (picos e depressões) do perfil do dente (borda), não é bom para a fabricação de linhas finas (afetando apenas o tempo de condicionamento, resultando em condicionamento excessivo), então nós deve tentar reduzir a altura da borda. A folha de cobre Polyclad DST acima, que é tratada com uma superfície lisa, melhora esse problema, e um Tratamento de Silano Orgânico, que é adicionado ao tratamento convencional, também pode ter esse efeito. Também cria uma ligação química que ajuda na adesão. 3.3.3 Classificação da folha de cobre

A folha de cobre é dividida em dois tipos de acordo com IPC-CF-150, folha de cobre galvanizada de mesa TIPO E, folha de cobre laminada de mesa TIPO W e, em seguida, dividida em oito graus, classe 1 a classe 4 é folha de cobre galvanizada, classe 5 a classe 8 é uma folha de cobre laminada. A classe de tipo e o código estão listados na tabela

3.4PP (film Prepreg) 'Prepreg' é uma abreviatura de 'pré-impregnado', o que significa que fibra de vidro ou outra fibra impregnada com resina e é parcialmente polimerizada. Neste momento, a resina está no estágio B. O pré-impregnado também é chamado de 'Folha de ligação' 3.4.1 Processo de produção de filme

3.4.2 Controle de qualidade do processo Durante o processo de fabricação, o tempo de gel, o fluxo de resina, o teste de conteúdo de resina, os componentes voláteis e os componentes Dicy também devem ser analisados ​​para garantir uma qualidade estável. 3.4.3 Condições de armazenamento e vida útil A maioria dos sistemas EPÓXI devem ser armazenados em temperaturas abaixo de 5°C e têm uma vida útil de cerca de 3 a 6 meses. Após serem armazenados além deste período, devem ser retirados e analisados ​​em 3.3.2 para determinar se podem ser reutilizados. Cada pré-impregnado de marca pode consultar a ficha técnica fornecida por ela como base para operação. 3.4.4 A relação entre tipos de filme comuns, conteúdo de adesivo e espessura de Cruing é mostrada na tabela

3.4 As tendências presentes e futuras do substrato fazem com que o substrato evolua continuamente duas forças motrizes principais (força motriz), uma é a miniaturização, a outra é a alta velocidade (ou alta frequência). 3.4.1 Minimização de telefones celulares, PDA, placas de PC, posicionamento de automóveis e sistemas de comunicação via satélite. Os Estados Unidos são um país líder em tecnologia de ponta, e a evolução futura de chips e pacotes, conforme projetado pela Semiconductor Industry Association - ver tabelas (a) e (b) - mostra os desafios enfrentados pelos substratos. 3.4.2 Alta Frequência A partir da evolução do computador pessoal, percebe-se que a geração de CPU está alternando cada vez mais rápido, e os consumidores não devem estar ocupados, claro, pois o público é uma coisa boa. No entanto, a produção de PCB é ainda mais exigente. Devido à alta frequência, é necessário que o substrato tenha valores mais baixos de Dk e Df. Finalmente, a tabela resume a evolução atual e futura de algumas características do PCB