Internationale Standards: Japanische JIS-Standards, US-amerikanische ASTM-, NEMA-, MIL-, IPC-, ANSI- und UL-Standards, britische BS-Standards, deutsche DIN- und VDE-Standards, französische NFC- und UTE-Standards, kanadische CSA-Standards, australische AS-Standards, ehemalige sowjetische FOCT-Standards und internationale IEC-Standards, unter anderem; gängige und häufig genutzte Lieferanten von PCB-Designmaterialien sind unter anderem Shengyi, Jiantao und International.
Einführung in die Materialien für Leiterplatten: Klassifizierung nach Markenqualitätsniveau von niedrigster zu höchster Qualität wie folgt: 94HB – 94VO – CEM-1 – CEM-3 – FR-4.
Detaillierte Parameter und Anwendungsbereiche sind wie folgt:
94HB: Normaler Karton, nicht feuerfest (minderwertigstes Material, gestanzte Löcher, nicht für Platinen geeignet)
94V0: Schwer entflammbarer Karton (gestanzte Löcher)
22F: Einseitig beschichtete Halbglasfaserplatte (gestanzt)
CEM-1: Einseitig beschichtete Glasfaserplatte (muss computergebohrt werden, darf nicht gestanzt werden)
CEM-3: Doppelseitig beschichtete Halbglasfaserplatte (das billigste Material für doppelseitige Platten, mit Ausnahme von doppelseitigem Karton; einfache doppelseitige Platten können aus diesem Material hergestellt werden, das 5–10 RMB pro Quadratmeter günstiger ist als FR-4)
FR-4: Doppelseitige Glasfaserplatte
1. Die flammhemmenden Eigenschaften werden in vier Klassen eingeteilt: 94VO, V-1, V-2 und 94HB.
2. Halbgehärtete Platten: 1080 = 0,0712 mm, 2116 = 0,1143 mm, 7628 = 0,1778 mm
3. FR4 und CEM-3 bezeichnen beide Plattenmaterialien; FR4 ist eine Glasfaserplatte, CEM-3 ist ein Verbundsubstrat.
4. Halogenfrei bedeutet, dass die Substrate keine Halogene (wie Fluor, Brom oder Jod) enthalten, da Brom bei der Verbrennung giftige Gase erzeugt, was eine Anforderung des Umweltschutzes darstellt.
5. Tg ist die Glasübergangstemperatur, d. h. der Schmelzpunkt.
6. Leiterplatten müssen flammhemmend sein, d. h. sie dürfen bei einer bestimmten Temperatur nicht brennen, sondern dürfen sich nur erweichen. Dieser Temperaturpunkt wird als Glasübergangstemperatur (Tg-Punkt) bezeichnet und beeinflusst die Dimensionsstabilität der Leiterplatte.
Was ist eine hohe Glasübergangstemperatur (Tg)? Vorteile von Leiterplatten und Leiterplatten mit hoher Tg:
Hochtemperatur-Leiterplatten (High-Tg) gehen bei Überschreitung einer bestimmten Temperatur vom glasartigen in den gummiartigen Zustand über. Diese Temperatur wird als Glasübergangstemperatur (Tg) der Leiterplatte bezeichnet. Anders ausgedrückt: Tg ist die höchste Temperatur (°C), bei der das Substrat seine Steifigkeit beibehält. Herkömmliche Leiterplatten-Substratmaterialien erweichen, verformen sich und schmelzen bei hohen Temperaturen, was mit einem deutlichen Rückgang der mechanischen und elektrischen Eigenschaften einhergeht und somit die Lebensdauer des Produkts beeinträchtigt. Leiterplatten mit einer Tg von 130 °C oder höher gelten im Allgemeinen als hochtemperaturbeständig (High-Tg), solche mit einer Tg über 170 °C als hochtemperaturbeständig (High-Tg) und solche mit einer Tg über 150 °C als mitteltemperaturbeständig (Medium-Tg). Leiterplatten mit einer Tg ≥ 170 °C werden als Hochtemperatur-Leiterplatten (High-Tg) bezeichnet. Mit steigender Tg des Substrats verbessern sich die Wärmebeständigkeit, Feuchtigkeitsbeständigkeit, Chemikalienbeständigkeit und Stabilität der Leiterplatte. Je höher der Tg-Wert, desto besser die Temperaturbeständigkeit der Leiterplatte, insbesondere bei bleifreien Prozessen, wo Anwendungen mit hoher Tg häufiger vorkommen; ein hoher Tg-Wert bedeutet hohe Wärmebeständigkeit. Mit der rasanten Entwicklung der Elektronikindustrie, insbesondere von Computern, die immer leistungsfähigere und mehrlagige Designs aufweisen, ist eine hohe Wärmebeständigkeit der Leiterplattensubstrate eine Grundvoraussetzung. Die Entwicklung von Hochdichte-Bestückungstechnologien wie SMT und CMT hat dazu geführt, dass Leiterplattensubstrate zunehmend auf hohe Wärmebeständigkeit angewiesen sind, um kleine Lochdurchmesser, feine Leiterbahnen und dünne Profile zu ermöglichen.
Der Unterschied zwischen herkömmlichem FR-4 und Materialien mit hoher Glasübergangstemperatur (Tg) liegt daher in ihrem Verhalten unter Hochtemperaturbedingungen, insbesondere nach Feuchtigkeitsaufnahme. Hinsichtlich mechanischer Festigkeit, Dimensionsstabilität, Haftung, Feuchtigkeitsaufnahme, thermischer Zersetzung und Wärmeausdehnung übertreffen Produkte mit hoher Tg herkömmliche Leiterplattensubstratmaterialien deutlich.
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