basismaterialer

PCB Grundmaterialer

Valg af overfladefinish og få designet optimeret er vigtige skridt i at sikre, at dit produkt fungerer godt, men er, at afslutningen af ​​processen? Nej, du også nødt til at sikre, at den angivne materiale er til rådighed inden fabrikken, og at fabrikken er UL-godkendt til at støtte sådanne materialer.

Maxwell Kredsløb ved, at der er mange muligheder for basismaterialer og med vores tekniske viden, vi kan hjælpe med at guide og hjælpe dig med hensyn til udvælgelse og materiale specifikationer materiale.

stift materiale

Hvordan skal materialet specificeres?

Vores anbefaling er ikke at angive et bestemt mærke eller type materiale hvor det er muligt, da det kan i sidste ende begrænse forsyningskæden muligheder med hensyn til, hvem der kan støtte projektet. Grunden til dette er, at mens der er mange kendte mærker af materiale i vid udstrækning i brug inden for vores fabrik base, der er tilfælde, hvor nogle fabrikker har flere materielle mærker eller præferencer, som opnår den ønskede materiale specifikationen. Tilgængelighed og faktisk pris kan derefter blive faktor for, hvilket mærke vil blive anvendt.

Det betyder ikke, at du ikke kan angive kendte materialer, langt fra. Hvis du har erfaring med et materiale, som du ved fungerer for dit produkt, så det kan simpelthen refereres med en kommentar om, ”eller tilsvarende” og MAXWELL CIRCUITS teknikere og indkøb hold kan gennemgå og tilbyde dig et alternativ, som vil opfylde de funktionelle behov uden kompromittere ydeevne.

Hver kendt producent af materiale vil have deres produkt kategoriseret i overensstemmelse med IPC 4101 (specifikation for basismaterialer for stive og flerlags printkort) med henblik på denne beskrivelse er at identificere og kategorisere ydeevnekarakteristika. Ved hjælp af denne kategorisering tilgang er ideel som den definerer egenskaberne af grundmaterialet, i detaljer, og gør det muligt for fabrikken at følge IPC-4101-xxx kategorisering gør dem i stand til at vælge klogt dermed sikre præstation er intet mindre end forventet.

Hvis du ønsker mere information om IPC 4101 eller materielle specifikation metoder, så kontakt Maxwell Circuits, der vil være glade for at hjælpe.

Vigtige faktorer i at specificere materialeegenskaber

Når man overvejer karakteristika basismaterialet ydeevne, bør det overvejes at både de mekaniske egenskaber (specielt i forbindelse med, hvordan materialet skal udføre under varme cykling / loddeoperationer), og også de elektriske egenskaber knyttet til materialet. Disse er typisk betragtes som de mest almindelige faktorer for udvælgelse af standardprodukter. Denne kommentar er baseret på alt materiale, der anses stand til at opfylde UL flammeevneangivelse V”0.

Key materialeegenskaber

CTE - Z-akse (Co-varmeudvidelseskoefficient): Dette er et mål for hvor meget basismaterialet vil ekspandere, når det opvarmes. Målt som PPM / grad C (både før og efter Tg) og også i% over et temperaturområde.
Td (Dekomponeringstemperatur): Dette er den temperatur, ved hvilken væsentlige vægtændringer med 5%. Denne parameter bestemmer den termiske overlevelsesevne af materialet.
Tg (Glasovergangstemperaturen): Den temperatur, ved hvilken materialet stopper optræder som et stift materiale og begynder at opføre sig som en plast / blødere.
T260 (tid til delaminering): Dette er den tid, det tager for basismaterialet til at delaminere, når det udsættes for en temperatur på 260 ° C
T288 (Tid til delaminering): Dette er den tid, det tager for basismaterialet til at delaminere, når det udsættes til en temperatur på 288 ° C
Dk (dielektricitetskonstant): forholdet mellem kapacitans af dette materiale som et dielektrisk, sammenlignet med et lignende kondensator, der har et vakuum som sin dielektrikum.
CTI (Sammenlignende sporing Index): Et mål for de elektriske opdeling egenskaber af et isolerende materiale. Det anvendes til elektrisk vurdering af elektriske apparater sikkerhed. Rating kan ses nedenfor.

Spænding (V) CTI
600 og større 0
400 gennem 599 1
250 gennem 399 2
175 gennem 249 3
100 gennem 174 4
<100 5

Nedenstående tabel er et uddrag af visse egenskaber fra IPC-4101 klassifikationer, der fremhæver nogle af detaljerne allerede refereres.

IPC-4101 99 101 121 124 126 127 128 129 130
Tg (min) C 150 110 110 150 170 110 150 170 170
Td (min) C 325 310 310 325 340 310 325 340 340
CTE Z 50-260 C 3,5% 4% 4% 3,50% 3% 4% 3,50% 3,50% 3%
T260 (min) minutter 30 30 30 30 30 30 30 30 30
T288 (min) minutter 5 5 5 5 15 5 5 15 15
Fyldstoffer> 5% Ja Ja NA NA Ja Ja Ja NA Ja
Dk / Permittivitet (max) 5,4 5,4 5,4 5,4 5,4 5,4 5,4 5,4 5,4

Isolerede Metal Substrate (IMS)

IMS effektiv teknologi til varmeafledning

Nye muligheder med isolerede metalsubstrat

Ved større mængder energi eller lokale termiske belastninger, f.eks i moderne konstruktioner med høj intensitet lysdioder, kan IMS teknologi anvendes. Forkortelsen, IMS, står for ”Isoleret metalsubstrat”. Dette er en PCB bygget på en metalplade - normalt aluminium - som en særlig prepreg anvendes, de primære egenskaber, som er en glimrende evne til varmeafledning og stor dielektrisk styrke mod høje spændinger. Sammen med EBV og en række andre virksomheder, har Maxwell Circuits deltaget i udviklingen af ​​en demo produkt. Målet her er at tiltrække den market's opmærksomhed på mulighederne for at kombinere høj intensitet lysdioder med IMS-teknologi.

Den vigtigste bestanddel - det varmeledende prepreg - er en keramisk eller bor fyldt materiale, specielt fremstillet til at være i stand til at sprede store mængder varme. Dens varmeledningsevne er ofte 8-12 gange større end for en FR4. Nogle kendte producenter af disse materialer er Bergquist og Laird Technologies.

Bergquist

The Bergquist Company er verdens førende inden for udvikling og fremstilling af termisk ledende grænseflade materialer. Termisk Clad Insulated Metal Substrate (IMS) blev udviklet af Bergquist som en termisk løsning til nutidens højere watt-densitet overflademontering anvendelser, hvor dør størrelse reduceres og varme problemer vækker stor bekymring.
Læs mere om fordelene med termisk pletterede og designregler »(eksternt link).

Thermagon Laird Technologies

Laird Technologies er verdens førende designer og producent af termisk ledende grænseflade materialer til elektroniske konstruktioner.

Fordelene ved IMS PCB for varmeafledning

Et IMS PCB kan udformes med en meget lav termisk modstand. Hvis for eksempel, du sammenlign 1,60 mm FR4 PCB til et IMS PCB med en 0,15 mm termisk prepreg, kan du godt finde den termiske modstand er mere end 100 gange højere end i FR4 PCB. I FR4 produkt ville det være meget vanskeligt at sprede nogen større mængde varme.

Maxwell Circuits kan tilbyde en bred vifte af materialer til at opfylde næsten alle kundernes behov - være dette med den nøjagtige mærke eller som refereret ovenfor, en tilsvarende baseret på IPC-4101 klassifikation / materialeegenskaber. De materialer til rådighed er kategoriseret i fire sektioner - standard (bredt tilgængelige), avanceret (specifikt for et mindre antal fabrikker), flex og IMS.
En anden løsning er at kombinere FR4 materiale med vias, for eksempel som er sluttet med termisk ledende pasta, der giver PCB bedre termiske egenskaber end normalt. Dette er ofte en mere omkostningseffektiv løsning, som bliver brugt traditionelle FR4-teknologi.

Standard

Fremskreden

Flex

IMS

Sheng Yi

Rogers

Tai Flex

Bergquist

ITEQ

Taconic

DuPont

Laird

Kingboard

Isola

tynd Flex

ITEQ

Elite materialer

Nelco

Nanya

Pacific

Mitsubishi

Panasonic

AT TÆNKE PÅ :

Når man overvejer karakteristika basismaterialet ydeevne, bør det overvejes at både de mekaniske egenskaber (specielt i forbindelse med, hvordan materialet skal udføre under varme cykling / loddeoperationer), og også de elektriske egenskaber knyttet til materialet.

Hvis du har specifikke spørgsmål om basismaterialer, kontakt Maxwell Kredsløb.