Base materialer

PCB grunnmaterialer

Velge overflatefinish og få design som er optimalisert er viktige skritt i å sikre at produktet fungerer godt, men er det slutten av prosessen? Nei, har du også for å sikre at materialet er spesifisert er tilgjengelig i fabrikken og at fabrikken er UL godkjent for å støtte slike materialer.

Maxwell kretser vet at det er mange alternativer om grunnmateriale og med vår tekniske kunnskap kan vi hjelpe og bistå deg i form av materialvalg og materialspesifikasjoner.

stivt materiale

Hvordan skal materialet være spesifisert?

Vår anbefaling er ikke å angi en bestemt merke eller type materiale der det er mulig, da dette kan til slutt begrense forsyningskjeden alternativer i form av hvem som kan støtte prosjektet. Grunnen til dette er at mens det er mange kjente merkevarer av materiale mye i bruk i fabrikken vår base, det er tilfeller hvor noen fabrikker har flere materielle merker eller preferanser som oppnår den nødvendige materialspesifikasjonen. Tilgjengelighet og faktisk prisen kan da bli faktor som som merkevare vil bli brukt.

Dette betyr ikke at du ikke kan angi kjente materialer, langt fra det. Hvis du har erfaring med et materiale som du vet fungerer for ditt produkt, så det kan bare bli referert med en kommentar som sier “eller tilsvarende” og MAXWELL CIRCUITS teknikere og innkjøpsteam kan se gjennom og tilby et alternativ som vil møte de funksjonelle behov uten går ut over ytelsen.

Enhver kjent produsent av materialet vil ha sitt produkt klassifisert i henhold til IPC 4101 (spesifikasjon for basematerialer for stive og flerlags kretskort) med sikte på denne beskrivelse er å identifisere og kategorisere ytelsesegenskaper. Ved hjelp av denne kategoriseringen tilnærmingen er ideell som den definerer egenskapene til grunnmaterialet, i detalj, og la fabrikken for å følge IPC-4101-xxx kategorisering gjør dem i stand til å velge med omhu og dermed sikre ytelse er intet mindre enn forventet.

Hvis du ønsker mer informasjon om IPC 4101 eller metoder materialspesifikasjon, vennligst kontakt Maxwell kretser som vil være glad for å hjelpe.

Viktige faktorer i å spesifisere produktets beskaffenhet

Ved vurdering av egenskapene til basismaterialet, bør det tas hensyn til både de mekaniske egenskaper (spesielt i forhold til hvordan materialet skal utføre under hete sykling / loddeoperasjoner), og også de elektriske egenskaper assosiert med materialet. Disse er vanligvis betraktet som de vanligste faktorene for valg av standardprodukter. Denne kommentaren er basert på alt materiale som vurderes i stand til å møte UL brennbarhet fra V”0.

Viktige materialegenskaper

CTE - Z-akse (Co-sparing av varmeutvidelse): Dette er et mål på hvor mye basismaterialet vil ekspandere ved oppvarming. Målt som ppm / grad C (både før og etter Tg) og også i% over et temperaturområde.
Td (Spaltningspunkt): Dette er den temperatur ved hvilken materialet vekt endringer med 5%. Denne parameteren bestemmer den termiske overlevelsesevnen til materialet.
Tg (glassovergangstemperatur): Den temperatur ved hvilken materialet stopper som virker som et stivt materiale og begynner å oppføre seg som en plast / mykere.
T260 (Tid til delaminering): Dette er den tid det tar for basismaterialet for å delaminere når de utsettes for en temperatur på 260 grader C.
T288 (Tid til delaminering): Dette er den tid det tar for basismaterialet for å delaminere når de utsettes til en temperatur av 288 grader C.
Dk (dielektrisk konstant): forholdet av kapasitansen ved hjelp av det materialet som dielektrikum, sammenlignet med en tilsvarende kondensator, som har et vakuum som dens dielektrikum.
CTI (sammenlignings sporing Index): Et mål for de elektriske nedbrytningsegenskaper av et isolerende materiale. Den brukes for elektrisk sikkerhetsvurdering av elektrisk utstyr. Vurdering kan sees nedenfor.

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

Tabellen nedenfor er et utdrag av visse egenskaper fra IPC-4101 klassifikasjoner, fremhever noen av detaljene allerede referert.

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) min 30 30 30 30 30 30 30 30 30
T288 (min) min 5 5 5 5 15 5 5 15 15
Fyllstoffer> 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

Isolert Metal Substrat (IMS)

IMS effektiv teknologi for varmespredning

Nye muligheter med isolert Metal Substrat

For større mengder av energi eller lokale termiske belastninger, for eksempel i moderne konstruksjoner med høy intensitet LED, kan IMS-teknologi benyttes. Forkortelsen, IMS, står for “Isolert Metal Substrat”. Dette er en PCB bygget på en metallplate - som normalt aluminium - på hvilken en spesiell prepreg er brukt, de primære egenskaper som er en utmerket kapasitet for varmespredning og stor dielektrisk styrke mot høye spenninger. Sammen med EBV og en rekke andre selskaper, har Maxwell kretser deltatt i utviklingen av et demo produkt. Målet her er å tiltrekke seg markedets oppmerksomhet til mulighetene for å kombinere høy intensitet LED med IMS-teknologi.

Den viktigste bestanddel - den varmeledende prepreg - er et keramisk eller bor-fylt materiale, spesielt produsert for å være i stand til å avgi store mengder varme. Dets varmeledningsevne er ofte 8-12 ganger større enn den for en FR4. Noen kjente produsenter av disse materialene er Bergquist og Laird Technologies.

Bergquist

Den Bergquist Selskapet er verdensledende innen utvikling og produksjon av termisk ledende grensesnitt materialer. Termisk plette Isolert metallunderlaget (IMS) ble utviklet ved Bergquist som en termisk styring løsning for dagens høyere watt-tetthet overflatemontering hvor matrisestørreisen er redusert og varmeproblemer er et stort problem.
Les mer om fordelene med termisk Clad og designregler »(ekstern lenke).

Thermagon Laird Technologies

Laird Technologies er verdens ledende designer og produsent av termisk ledende grensesnitt materialer for elektroniske konstruksjoner.

Fordelene med IMS PCB for varmespredning

En IMS PCB kan utformes med en meget lav varmemotstand. Hvis du for eksempel sammenligne deg en 1,60 mm FR4 PCB til en IMS PCB med en 0,15 mm termisk prepreg, kan du godt finne den termiske motstanden er mer enn 100 ganger så stor som den FR4 PCB. I FR4 produkt ville det være meget vanskelig å fjerne eventuell større varmemengde.

Maxwell kretser kan tilby et bredt spekter av materialer for å møte nesten alle kundenes behov - det være dette med nøyaktig merket eller som referert ovenfor, en tilsvarende basert på IPC-4101 klassifisering / produktets beskaffenhet. Materialet som er tilgjengelig er kategorisert i fire seksjoner - standard (allment tilgjengelig), avansert (spesifikke for et mindre antall fabrikker), flex og IMS.
En annen løsning er å kombinere den FR4 materiale med vias, for eksempel, som er plugget med varmeledende lim, noe som gir det PCB bedre termiske egenskaper enn normalt. Dette er ofte en mer kostnadseffektiv løsning, som tradisjonelt FR4 teknologi brukes.

Standard

Avansert

Flex

IMS

Sheng Yi

Rogers

Tai Flex

Bergquist

ITEQ

Taconic

DuPont

Laird

Kingboard

Isola

Thin Flex

ITEQ

Elite materialer

Avnet

NanYa

Pacific

Mitsubishi

Panasonic

Å TENKE PÅ :

Ved vurdering av egenskapene til basismaterialet, bør det tas hensyn til både de mekaniske egenskaper (spesielt i forhold til hvordan materialet skal utføre under hete sykling / loddeoperasjoner), og også de elektriske egenskaper assosiert med materialet.

Hvis du har noen konkrete spørsmål om grunnmateriale, kontakt Maxwell kretser.