บทนำ: รากฐานของผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์
ในการสื่อสาร 5G ยานพาหนะพลังงานใหม่และระบบการบินและอวกาศการเลือกพื้นผิว PCB จะกำหนดเพดานประสิทธิภาพโดยตรง ตามมาตรฐาน IPC-4101 83% ของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ผู้บริโภคทั่วโลกใช้สารตั้งต้น FR-4 ในขณะที่วัสดุที่ใช้ PTFE คิดเป็น 17% ในสถานการณ์ความถี่สูง คู่มือนี้แยกหมวดหมู่สารตั้งต้นแปดประเภทพร้อมข้อมูลเชิงลึกระดับมืออาชีพเพื่อจัดแนวตัวเลือกวัสดุกับความต้องการแอปพลิเคชัน
พื้นผิวกระดาษ: โซลูชันระดับเริ่มต้นที่ประหยัดต้นทุน
ประกอบด้วยเส้นใยเยื่อกระดาษไม้และเรซินฟีนอลิกพื้นผิวที่ใช้กระดาษ (เช่น XPC, FR-1) มีความหนาแน่น 1.35G/cm³-เบากว่า 40% กว่า FR-4-และลดต้นทุน 30% หมายเหตุ: 94V0 หมายถึงตัวแปรที่มีการทนไฟในขณะที่ 94HB หมายถึงเกรดมาตรฐาน แอพพลิเคชั่นเช่นโมดูลพลังงาน LED โดยใช้พื้นผิวกระดาษด้านเดียวบรรลุการลดต้นทุน 20% BOM
พื้นผิวคอมโพสิต CEM: นวัตกรรมไฮบริดของใยแก้ว
สารตั้งต้น CEM-1/CEM-3 รวมผ้าแก้วและเยื่อกระดาษเพื่อให้ได้ค่า 120 ° C TG ข้อมูลการทดลองแสดงให้เห็นว่า CEM-3 จัดแสดงความแข็งแรงโค้งงอสูงกว่าพื้นผิวกระดาษที่มีความหนา 1.6 มม. 2.8 เท่าเหมาะสำหรับอุปกรณ์ควบคุมอุตสาหกรรมที่ผ่านการแปรรูป
FR-4: ราชาแห่งมาตรฐานอุตสาหกรรม
สร้างจากอีพอกซีเรซินและผ้าใยแก้วพื้นผิว FR-4 มีค่าคงที่ไดอิเล็กตริกที่ 3.8-4.7 (ทั่วไป 4.0) ความเร็วในการแพร่กระจายของสัญญาณถึง 50% ของความเร็วแสง (~ 15 ซม./ns) ต่อ V = C/√εR บอร์ดมาตรฐาน 1.6 มม. FR-4 ทนต่ออุณหภูมิรีดลูกสูงสุด 260 ° C ที่ 130 ° C TG นำไปใช้อย่างกว้างขวางในเมนบอร์ดคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์การสื่อสาร
พื้นผิว High-TG: พิเศษสำหรับการบินและอวกาศและการทหาร
พื้นผิว High-TG ที่ใช้โพลีไมด์ได้รับ 250 ° C TG และ 300 ° C ความอดทนทันที การทดสอบเปรียบเทียบเผยให้เห็นการจัดแสดง FR-4> การเปลี่ยนแปลงค่าคงที่ไดอิเล็กตริก 15% ที่ 150 ° C ในขณะที่ตัวแปร TG สูงจะรักษาเพียง 3%-วิกฤตสำหรับการควบคุมเครื่องยนต์และการสื่อสารด้วยดาวเทียมและการสื่อสารผ่านดาวเทียม
พื้นผิวความถี่สูง: ทางหลวงสัญญาณ 5G
Rogers RO4000 Series PTFE substrates (DK = 3.38, DF = 0.0027) ลดการสูญเสียการแทรกลง 60% เมื่อเทียบกับ FR-4 ที่ 28GHz สถานีฐาน 5G และระบบเรดาร์ยานยนต์ที่ใช้ประโยชน์จากวัสดุเหล่านี้ได้รับการปรับปรุงความสมบูรณ์ของสัญญาณ 40%
สารตั้งต้นเซรามิกและโลหะ: โซลูชั่นสถานการณ์พิเศษ
บอร์ดเซรามิกอลูมินา (การนำความร้อน 20W/MK) เหมาะกับโมดูล RF พลังงานสูง พื้นผิวอลูมิเนียม (1-2W/MK) ลดความต้านทานความร้อนลง 40% ในแสง LED หมายเหตุ: พื้นผิวโลหะรองรับการกำหนดเส้นทางชั้นเดียว; การออกแบบหลายชั้นต้องใช้กระบวนการฝังตัว
FPC Flexible Boards: Space Revolution Pioneers
FPCs ที่ใช้โพลีไมด์สามารถทนต่อรอบได้ 100,000 รอบเหมาะสำหรับอุปกรณ์สวมใส่ โครงสร้างคี่เลเยอร์ของพวกเขา (เช่น 5 ชั้น) ทำลายขีด จำกัด เลเยอร์ PCB แบบดั้งเดิม แต่ต้องการฟิล์มเสริมเนื่องจากความแข็งแรงเชิงกลที่ต่ำกว่า
แผนผังการเลือกวัสดุ: การปรับสมดุลประสิทธิภาพต้นทุนและความน่าเชื่อถือ
มาตรฐานการทดสอบ IPC-TM-650 เน้นการเลือกสารตั้งต้นจะต้องรวมการตอบสนองความถี่การจัดการความร้อนและข้อ จำกัด ด้านงบประมาณ ใช้ "กฎวงกลมทองคำ": จัดลำดับความสำคัญสถานการณ์แอปพลิเคชัน (ทำไม) กำหนดพารามิเตอร์ประสิทธิภาพ (วิธี) จากนั้นเลือกโมเดลเฉพาะ (อะไร)