Conoscenza e standard dei materiali PCB

2025-08-21

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Standard internazionali: standard JIS del Giappone, standard ASTM, NEMA, MIL, IPC, ANSI e UL degli Stati Uniti, standard BS del Regno Unito, standard DIN e VDE della Germania, standard NFC e UTE della Francia, standard CSA del Canada, standard AS dell'Australia, standard FOCT dell'ex Unione Sovietica e standard IEC internazionali, tra gli altri; tra i fornitori comuni e di frequente utilizzo di materiali per la progettazione di PCB figurano: Shengyi, Jiantao e International, tra gli altri.

Introduzione al materiale del circuito stampato: classificato in base al livello di qualità del marchio dal più basso al più alto come segue: 94HB – 94VO – CEM-1 – CEM-3 – FR-4.

I parametri e le applicazioni dettagliate sono i seguenti:

94HB: Cartone ordinario, non ignifugo (materiale di qualità inferiore, fori fustellati, non può essere utilizzato per i quadri elettrici)

94V0: Cartone ignifugo (fori fustellati)

22F: Pannello in fibra di vetro semi-unilaterale (fustellato)

CEM-1: Pannello in fibra di vetro monofacciale (deve essere forato al computer, non può essere fustellato)

CEM-3: pannello in fibra di vetro semi-bifacciale (il materiale di qualità più bassa per pannelli bifacciali, ad eccezione del cartone bifacciale; i pannelli bifacciali semplici possono utilizzare questo materiale, che costa 5-10 RMB in meno al metro quadro rispetto a FR-4)

FR-4: Pannello in fibra di vetro bifacciale

1. Le proprietà ignifughe sono classificate in quattro gradi: 94VO, V-1, V-2 e 94HB.

2. Fogli semi-induriti: 1080 = 0,0712 mm, 2116 = 0,1143 mm, 7628 = 0,1778 mm

3. FR4 e CEM-3 si riferiscono entrambi ai materiali del pannello; FR4 è un pannello in fibra di vetro e CEM-3 è un substrato composito.

4. Senza alogeni si riferisce ai substrati che non contengono alogeni (come fluoro, bromo o iodio), poiché il bromo produce gas tossici quando brucia, il che è un requisito per la protezione ambientale.

5. Tg è la temperatura di transizione vetrosa, cioè il punto di fusione.

6. I circuiti stampati devono essere ignifughi, ovvero non possono bruciare a una certa temperatura, ma solo rammollirsi. Questo punto di temperatura è chiamato temperatura di transizione vetrosa (punto Tg), che influenza la stabilità dimensionale del circuito stampato.

Cos'è l'alta Tg? Vantaggi dei circuiti stampati e dei PCB ad alta Tg:

I circuiti stampati ad alta Tg passano da uno "stato vetroso" a uno "stato gommoso" quando la temperatura raggiunge una certa soglia. Questa temperatura è definita temperatura di transizione vetrosa (Tg) del circuito stampato. In altre parole, la Tg è la temperatura massima (°C) alla quale il substrato mantiene la sua rigidità. Ciò significa che i materiali di substrato dei PCB ordinari subiscono rammollimento, deformazione e fusione ad alte temperature, accompagnati da un significativo calo delle proprietà meccaniche ed elettriche, che influisce sulla durata del prodotto. Generalmente, i circuiti stampati con una Tg pari o superiore a 130 °C sono considerati ad alta Tg, mentre quelli con una Tg superiore a 170 °C sono classificati come ad alta Tg e quelli con una Tg superiore a 150 °C sono classificati come a media Tg; i circuiti stampati PCB con una Tg ≥ 170 °C sono definiti circuiti stampati ad alta Tg. Aumentando la Tg del substrato, si migliorano la resistenza termica, la resistenza all'umidità, la resistenza chimica e le caratteristiche di stabilità del circuito stampato. Maggiore è il valore di Tg, migliori sono le prestazioni di resistenza alla temperatura del circuito, soprattutto nei processi senza piombo, dove le applicazioni ad alta Tg sono più comuni; alta Tg si riferisce ad alta resistenza termica. Con il rapido sviluppo dell'industria elettronica, in particolare dei prodotti elettronici rappresentati dai computer, che si stanno orientando verso funzionalità più elevate e design multistrato, i materiali dei substrati dei PCB devono avere una maggiore resistenza al calore come prerequisito. L'emergere e lo sviluppo di tecnologie di montaggio ad alta densità come SMT e CMT hanno reso i substrati dei PCB sempre più dipendenti da un'elevata resistenza al calore per supportare fori di piccolo diametro, pattern a linee sottili e profili sottili.

Pertanto, la differenza tra i materiali FR-4 generici e quelli ad alta Tg risiede nelle loro prestazioni in condizioni di alta temperatura, soprattutto dopo l'assorbimento di umidità. In termini di resistenza meccanica, stabilità dimensionale, adesione, assorbimento di umidità, decomposizione termica ed espansione termica, i prodotti ad alta Tg superano significativamente i materiali convenzionali per substrati PCB.

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