Conocimientos y estándares de materiales de PCB

2025-08-21

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Normas internacionales: las normas JIS de Japón, las normas ASTM, NEMA, MIL, IPC, ANSI y UL de los Estados Unidos, las normas BS del Reino Unido, las normas DIN y VDE de Alemania, las normas NFC y UTE de Francia, las normas CSA de Canadá, las normas AS de Australia, las normas FOCT de la ex Unión Soviética y las normas internacionales IEC, entre otras; los proveedores comunes y frecuentemente utilizados de materiales de diseño de PCB incluyen: Shengyi, Jiantao e International, entre otros.

Introducción del material de la placa PCB: clasificado por nivel de calidad de marca del más bajo al más alto de la siguiente manera: 94HB – 94VO – CEM-1 – CEM-3 – FR-4.

Los parámetros y aplicaciones detallados son los siguientes:

94HB: Cartón común, no ignífugo (material de menor calidad, con orificios troquelados, no se puede utilizar para placas de alimentación)

94V0: Cartón ignífugo (agujeros troquelados)

22F: Tablero de fibra de vidrio semi-revestido de una sola cara (troquelado)

CEM-1: Tablero de fibra de vidrio de una sola cara (debe perforarse con computadora, no se puede troquelar)

CEM-3: Tablero de fibra de vidrio semi-doble cara (el material de menor calidad para tableros de doble cara, excepto el cartón de doble cara; los tableros de doble cara simples pueden usar este material, que es entre 5 y 10 RMB más barato por metro cuadrado que el FR-4)

FR-4: Tablero de fibra de vidrio de doble cara

1. Las propiedades retardantes de llama se clasifican en cuatro grados: 94VO, V-1, V-2 y 94HB.

2. Láminas semicuradas: 1080 = 0,0712 mm, 2116 = 0,1143 mm, 7628 = 0,1778 mm

3. FR4 y CEM-3 se refieren a materiales de tablero; FR4 es un tablero de fibra de vidrio y CEM-3 es un sustrato compuesto.

4. Libre de halógenos se refiere a sustratos que no contienen halógenos (como flúor, bromo o yodo), ya que el bromo produce gases tóxicos cuando se quema, lo cual es un requisito para la protección del medio ambiente.

5. Tg es la temperatura de transición vítrea, es decir, el punto de fusión.

6. Las placas de circuito impreso deben ser resistentes al fuego, lo que significa que no pueden quemarse a cierta temperatura, sino que solo se ablandan. Esta temperatura se denomina temperatura de transición vítrea (Tg) y afecta la estabilidad dimensional de la placa PCB.

¿Qué es una alta Tg? Ventajas de las placas de circuito impreso (PCB) y las PCB de alta Tg:

Las placas de circuito impreso con alta Tg pasan de un estado vítreo a un estado de goma cuando la temperatura alcanza un umbral determinado. Esta temperatura se denomina temperatura de transición vítrea (Tg) de la placa. En otras palabras, la Tg es la temperatura máxima (°C) a la que el sustrato mantiene su rigidez. Esto significa que los materiales de sustrato de PCB comunes sufren ablandamiento, deformación y fusión a altas temperaturas, lo que conlleva una disminución significativa de sus propiedades mecánicas y eléctricas, lo que afecta a la vida útil del producto. Generalmente, las placas con una Tg de 130 °C o superior se consideran de alta Tg, mientras que aquellas con una Tg superior a 170 °C se clasifican como de alta Tg y aquellas con una Tg superior a 150 °C se clasifican como de media Tg. Las placas de circuito impreso con una Tg ≥ 170 °C se denominan placas de circuito impreso con alta Tg. Al aumentar la Tg del sustrato, se mejoran las características de resistencia térmica, resistencia a la humedad, resistencia química y estabilidad de la placa de circuito impreso. Cuanto mayor sea el valor de Tg, mejor será la resistencia térmica de la placa, especialmente en procesos sin plomo, donde las aplicaciones con Tg alta son más comunes. Con el rápido desarrollo de la industria electrónica, en particular de los productos electrónicos, como las computadoras, que avanzan hacia una mayor funcionalidad y diseños multicapa, los materiales de sustrato de PCB deben tener una mayor resistencia térmica como requisito previo. La aparición y el desarrollo de tecnologías de montaje de alta densidad, como SMT y CMT, han hecho que los sustratos de PCB dependan cada vez más de una alta resistencia térmica para soportar agujeros de diámetro pequeño, patrones de líneas finas y perfiles delgados.

Por lo tanto, la diferencia entre el FR-4 general y los materiales de alta Tg radica en su rendimiento a altas temperaturas, especialmente tras la absorción de humedad. En términos de resistencia mecánica, estabilidad dimensional, adhesión, absorción de humedad, descomposición térmica y expansión térmica, los productos de alta Tg superan significativamente a los materiales de sustrato de PCB convencionales.

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