ПЕЧАТНАЯ PCB - Классификация материалов печатных плат

С постоянным развитием электронных технологий, ПКМ как один из ключевых компонентов электронного оборудования, выбор материалов является критически важным. Ниже будут 

представлены несколько распространенных материалов для ПКМ.

1. Бумажная подложка

Бумажная подложка, также известная как фенольная бумажная подложка для печатных плат, состоит из древесной массы и других материалов, основным компонентом является бумажная волокнистая масса, подвергается воздействию фенольной смолы и синтезирует печатную плату. Поэтому большинство недостатков бумажной подложки для печатных плат заключается в отсутствии огнестойкости, только 94V0 относится к огнестойкой картонной подложке, которая может быть огнестойкой. Бумажную подложку обычно используют для изготовления одноплоскостных плат, например, в бытовой технике или силовых источниках питания часто можно увидеть, распространенные бренды включают Kingboard (метки KB), Changchun (метки L), Doosan (метки DS), Changxing (метки EC), Hitachi (метки H) и так далее. Ее преимущества заключаются в низкой стоимости, дешевизне, относительно низкой плотности, возможности штамповочной обработки, распространенные материалы включают XPC, FR-1, FR-2, FE-3, 94V0 и так далее.

2. 

Алюминиевая подложка

Алюминиевая подложка — это специальный материал печатных плат, широко используемый в электронных устройствах, требующих теплоотвода для обеспечения лучшего теплового управления и структурной поддержки. Одноплоскостная алюминиевая подложка состоит из трехслойной структуры: слоя схемы (медная фольга), изоляционного слоя и металлического основного слоя. Алюминиевая подложка имеет две стороны: белая сторона используется для пайки выводов светодиодов, а другая сторона — алюминиевая. Именно из-за наличия алюминия с другой стороны, она ограничивается использованием только в одноплоскостной конфигурации и часто применяется в светодиодных осветительных приборах.

Алюминиевая подложка

3. Гибкая плата FPC

Полное название FPC — Flexible Printed Circuit, также известное как Flexible Circuit Board, называемое гибкой платой. FPC использует полиэфирную пленку или полимид в качестве подложки, формируя линии путем травления медной фольги, что обеспечивает высокую надежность и отличную гибкость печатной платы. Его преимущества включают высокую плотность проводки, легкий вес, тонкую толщину и хорошую гибкость.

гибкая плата FPC

4. Эпоксидная стекловолоконная плита

Наиболее распространённая плата, известная как эпоксидная плата, стекловолоконная плата, волокнистая плата, FR4, представляет собой класс подложки с эпоксидной смолой в качестве связующего и электронного стекловолокнистого ткана в качестве армирующего материала. Её склеиваемая плита и внутренний сердцевинный тонкий медный чехол являются важной подложкой для изготовления многослойных печатных плат. Более высокая рабочая температура, её собственные характеристики мало подвержены воздействию окружающей среды. В технологии обработки она обладает значительным преимуществом перед другими смолами для стекловолокнистой тканевой подложки. Эти продукты в основном используются для двусторонних печатных плат, и их цена примерно в два раза выше, чем у фенольной бумажной подложки.

5. Композитная подложка

Сложный субстрат, обычно известный как порошковая плита, в некоторых районах страны также называют 22F, что в основном относится к CEM-1 и CEM-3 сложным базовым медным плитам. С древесноволокнистой или хлопковолокнистой бумагой в качестве сердцевинного усиливающего материала и стекловолокнистой тканью в качестве поверхностного усиливающего материала, оба из которых пропитаны огнестойкой эпоксидной смолой из медных слоистых плит, известных как CEM-1, с стекловолокнистой бумагой в качестве сердцевинного усиливающего материала и стекловолокнистой тканью в качестве поверхностного усиливающего материала, оба из которых пропитаны огнестойкой эпоксидной смолой, медные слоистые плиты, изготовленные из медных слоистых плит, известные как CEM-3, эти два типа медных слоистых плит являются наиболее распространенными сложными. Эти два типа медных слоистых плит в настоящее время являются наиболее распространенными сложными медными слоистыми плитами, этот тип листа дешевле, чем лист FR4. Сложные субстраты - это специальные материалы для печатных плат с многослойной структурой и отличными тепловыми и электрическими свойствами, что повышает общую производительность и надежность печатной платы.

6. Частотная плата

Высокочастотная плата в электромагнитном диапазоне выше 1 ГГц, в отличие от более высокочастотных плат, обычно включает в себя углеводородные смолы, PTFE, LCP жидкокристаллический

полимер, PPE/PPO и другие материалы. Высокочастотные платы сложнее как для проектировщиков, так и для производителей, поэтому они дороже и редко используются в потребительско

электронике.

Высокочастотная плата

6.1 Гидроуглеродная смола

Гидрокарбоновые смолы представляют собой полиолефиновые гомополимеры или сополимеры, включая бутадиен-стирольный сополимер, бутадиеновый гомополимер, стирол, 

гомополимер, стирол/дивинилбензол сополимер, стирол-бутадиен-дивинилбензол сополимер и так далее. Основные преимущества включают отличные диэлектрические свойства, 

повышенную термостойкость и лучшую химическую стойкость.

6.2 Гибкая пленка из PTFE

Температура плавления и вязкость расплава смолы PTFE относительно высоки. Обычные коммерческие формы включают дисперсию смолы, суспензию смолы и порошок смолы. 

Распространенные методы обработки — метод литья/токарной обработки, метод пропитки/формования, метод экструзии/формования и т. д. Из-за недостатков PTFE, таких как высокий 

коэффициент линейного расширения и низкая теплопроводность, требуется модификация усиления. Модифицированные мембранные продукты обычно имеют следующие формы: 

PTFE+керамика, PTFE+стекловолокнистая ткань, PTFE+керамика+стекловолокнистая ткань и т. д.

6.3

6.3 LCP Жидкий кристаллический полимер (Liquid Crystal Polymer), сокращенно LCP, представляет собой новый тип высокопроизводительных специализированных инженерных 

пластмасс, разработанных в начале 1980-х годов. В зависимости от условий образования жидкие кристаллы делятся на термотропные LCP, образующиеся при нагревании, и 

липотропные LCP, растворенные в растворителе. При нагревании или растворении в растворителе материал теряет твердую макроскопическую форму, размер, твердость, жесткость

 и другие свойства, принимая внешний вид жидкого вещества с текучестью, но сохраняя кристаллическое упорядочение ориентации. Это позволяет образовывать различные 

анизотропии в физической форме, сохраняя при этом как текучесть жидкости, так и характеристики молекулярного упорядочения кристаллов, что приводит к промежуточному 

состоянию — жидко-кристаллическому.

6.4 PPE/PPO полифенилэфир — это высокопрочный инженерный пластик, разработанный в 1960-х годах этого века. Химическое название — поли-2,6-диметил-1,4-фенилэфир, 

сокращенно PPO (Polyphenylene Oxide) или PPE (Polypheylene ether), также известный как полифенилоксид или полифенилэфир. Два метильных группы замыкают активные точки двух 

соседних положений фенольной группы, что увеличивает жесткость, стабильность, термостойкость и химическую стойкость. Эфирная связь повышает гибкость, но ухудшает термостойко

сть. Два метильных группы, являющиеся гидрофобными неполярными группами, снижают водопоглощение и полярность макромолекулы PPO, замыкают две активные точки фенольной

группы, что исключает наличие гидролизуемых групп в молекулярной структуре PPO, обеспечивая хорошую водостойкость, влагостойкость, размерную стабильность и хорошие 

электроизоляционные свойства.

В заключение, существует множество видов материалов для печатных плат, каждый из которых обладает своими уникальными характеристиками и сферами применения. При выборе материала для печатной платы необходимо всесторонне учитывать конкретные требования к применению, бюджет и эксплуатационные характеристики. Только правильно подобрав материал для печатной платы, можно эффективно повысить производительность, надежность и срок службы платы, чтобы удовлетворить потребности различных электронных устройств.