Kapsamlı PCB Hazırlama Kılavuzu

prepreg, önceden emprenye edilmiş kompozit elyafların kısaltması, imalatında önemli bir malzemedir. çok katmanlı baskılı devre kartıs. ancak, daha görünür olanla karşılaştırıldığında genellikle gözden kaçırılır PCB bileşenleri bakır izleri ve lehim maskesi gibi. Bu makale, çok katmanlı levha inşaatının bu hayati kısmındaki perdeyi kaldıracak. Prepreg'in ne olduğunu keşfedeceğiz, Nasıl yapıldı, temel malzeme özellikleri, Ortak türler, kalınlık hususları, ve dahası. PCB hazırlığını daha iyi anlamak için okumaya devam edin!

PCB'lerde Prepreg Nedir??

Prepreg, özel olarak formüle edilmiş bir epoksi reçine sistemi ile önceden emprenye edilmiş ince fiberglas kumaştan oluşur. Reçine yapışkan bir tabaka oluşturacak şekilde kısmen kürlenir, B aşaması ön emprenye adı verilen katı tabaka malzemesi. Bu, reçinenin lamine edildiğinde akmasını ve bağlanmasını sağlar, tamamen kürlenmeden ve katılaşmadan. Prepreg levhalar bakır folyo katmanlarıyla dönüşümlü olarak istiflenir. Çok katmanlı döşeme ısı ve basınç altında lamine edilir, önceden emprenye edilmiş reçinenin akmasına ve katmanların katı bir lamine levhaya bağlanmasına neden olur. Prepreg mükemmel dielektrik özellikler ve devre katmanları arasında yapışma sağlar. Ve prepreg'in kesin bir kalınlığı olduğundan, sıkı bir şekilde kontrol edilen dielektrik katman mesafelerine sahip PCB'leri mümkün kılar.

Prepregler Nasıl Yapılır??

1. Takviye malzemesinin seçilmesi ve hazırlanması: Takviye tipik olarak dokuma bir cam elyaf mat veya kumaştır. Reçine ile uygun yapışma ve emprenye işleminin sağlanması için temizlenmesi ve hazırlanması gerekir..
2. Reçine sisteminin karıştırılması: Reçine sistemi tipik olarak bir epoksi reçineden oluşur, kürleme ajanları, katalizörler, alev geciktiriciler, ve diğer katkı maddeleri. Bu bileşenler ölçülür ve iyice karıştırılır.
3. Takviyenin emprenye edilmesi: Reçine karışımı, dokuma cam takviyesini emprenye etmek için kullanılır, tipik olarak kumaşı reçineye batırarak veya sıcakta eriyen kaplama gibi bir işlem kullanarak. Bu, reçinenin dokumaya tamamen nüfuz etmesini sağlar.
4. Kısmi kürleme: Emdirilmiş malzeme daha sonra kısmi bir kürleme adımından geçer, sıklıkla ısı kullanarak. Bu, reçineyi b-aşamalarına tabi tutar, yani tam olarak iyileşmemiş ama yapışkan durumda, katı hal.
5. Tedavi: Prepreg, tutarlı kalınlık elde etmek için presleme veya koruyucu filmler ekleme gibi ek işlemlere tabi tutulabilir..
6. paketleme: Prepreg tipik olarak ayırma filmleri veya kağıtları arasında katmanlanır, ve tabakalar veya rulolar halinde kesilebilir. Bu, malzemeyi korur ve işlenmesini kolaylaştırır.
7. Depolamak: Prepreg'ler, kullanımdan önce ek kürlenmeyi önlemek için dondurulmuş veya buzdolabında saklanır. PCB üretimi. Bu onların raf ömrünü korur.
8. kullanın: PCB üretimine hazır olduğunuzda, önceden emprenye edilmiş katmanlar çözülür, bakır folyolarla lamine edilmiş, ve ısı ve basınç altında tamamen kürlenir.

Özellikler PCB Prepreg Malzemelerinin

Prepreg malzemeleri performanslarını ve uygulanabilirliklerini belirleyen çeşitli özelliklere sahiptir.:

Reçine Sistemi – Epoksi formülasyonu reçine Tg gibi temel özellikleri kontrol eder, dielektrik sabiti/kayıp, termal kararlılık, nem emilimi, ve Z ekseni Fildişi. Popüler sistemler arasında FR-4 bulunur, yüksek Tg, ve halojensiz.

Fiberglas Dokuma – Standart 106 ve 7628 Cam stilleri en iyi özellik dengesini sağlar. Daha sıkı örgüler delme performansını artırır ancak reçine yükünü azaltır.

Reçine İçeriği – Tipik olarak 45-55% menzil. Daha yüksek reçine içeriği daha iyi doldurma sağlar ancak dielektrik sabitini artırır. Daha düşük reçine içeriği delmeye yardımcı olur.

Dolgu parçacık boyutu ve yükleme – Silika gibi dolgu maddeleri CTE'yi azaltır ancak dielektrik sabitini ve kaybı artırır. Daha büyük parçacıklar laminasyon akışını artırırken daha küçük parçacıklar dolgu serpintisini azaltır.

Örtü ve Tack – Ön hazırlık işlemlerini ve katmanlar arası kaydı belirleyen kontrol edilebilir özellikler.

Akış/Dolgu – Laminasyon sırasındaki erime viskozitesi doldurma performansını etkiler, özellikle ince özelliklerde.

PCB Prepreg Türleri

• FR4 Hazırlık

FR-4 standarttır, PCB üretiminin çoğunda kullanılan genel amaçlı önceden emprenye edilmiş malzeme. İyi bir işleme kolaylığı dengesi sunan, dokuma cam elyafı ile güçlendirilmiş bromlu epoksi reçine kullanır, ölçüsel durağanlık, termal performans, dielektrik özellikler, ve maliyet. FR-4 prepreg, 130-140°C aralığında tipik bir cam geçiş sıcaklığına sahiptir.

• Yüksek Tg Prepreg

Yüksek Tg'li prepreg, 170°C veya daha yüksek cam geçiş sıcaklıklarına ulaşmak için özel epoksi reçine sistemleri kullanır, Havacılıkta kullanılan yüksek güvenilirliğe sahip PCB'lerin taleplerini karşılıyor, savunma, ve diğer ekstrem ortamlar. Termal açıdan oldukça dayanıklı reçineler lehimlemeye dayanıklıdır, tavlama, ve 230-290°C'ye kadar diğer işlemler. Yüksek Tg'li ön emprenyeler gelişmiş termal ve mekanik performans sağlar ancak standart FR-4'ten daha yüksek bir maliyetle.

• Halojensiz Prepreg

Halojen içermeyen prepregler, yakıldığında tehlikeli yan ürünler oluşturabilen brom veya diğer halojenleri içermeyen reçine sistemlerini kullanır.. Popüler halojensiz reçine sistemleri arasında bismaleimid triazin bulunur (BT) epoksi, siyanat ester, ve değiştirilmiş epoksi. Halojen içermeyen prepregler çevresel faydalar sağlar, ancak aynı zamanda standart FR-4 ile karşılaştırıldığında daha yüksek maliyet ve daha karmaşık işleme sağlar.

• Yüksek Hızlı Ön Hazırlık

Yüksek hızlı prepreg, güvenilir yüksek frekans performansı için kararlı dielektrik özellikler ve düşük dielektrik kayıp elde etmek üzere tasarlanmış reçine sistemleri kullanır. Yaygın reçine sistemleri polifenilen eter içerir (KKD) altında dielektrik sabitleri elde eden karışımlar ve floropolimerler 3.5. Yüksek hızlı ön hazırlık, RF için PCB tasarımlarına olanak sağlar, mikrodalga, yüksek veri hızı, ve diğer zorlu uygulamalar.

Doğru Nasıl Seçilir? PCB Prepreg Malzemesi?

Pek çok ön hazırlık seçeneğiyle, malzeme özelliklerini uygulama gereklilikleriyle eşleştirmek hayati öneme sahiptir:

Sinyal bütünlüğü – Düşük Dk ve Df ön hazırlıkları, daha az kayıp ve dağılımla daha yüksek hızlı sinyallere olanak tanıyacak. Empedans toleransının spesifikasyonlar dahilinde olduğundan emin olun.

Termal Yönetim – Yüksek termal stabiliteye ihtiyaç duyulursa, yüksek Tg reçine sistemine sahip bir prepreg seçin. Bu, kurşunsuz montaja ve sıcaklık döngüsü altında güvenilirliğe olanak tanır.

Çevre – Halojen içermeyen prepregler yakıldığında dioksinler gibi tehlikeli maddelerin emisyonunu önler ancak standart FR-4'ten daha pahalıdır.

Yığmak – Daha ince prepreg, daha sıkı dikey izlere ve kanallara izin verir. Standart 106 cam daha sıkıyken iyi çalışır 7628 örgüler çok ince geometrilere yardımcı olabilir.

Fildişi – Daha fazla katmanın eklenmesi, delikler aracılığıyla kaplanan gerilimleri, böylece daha düşük CTE ön emprenyesi namlu çatlamasını önlemeye yardımcı olur. Bu artan dielektrik sabitine karşı denge sağlar.

Maliyet – Diğer prepreg'ler performansta en üst seviyeyi sağlarken, standart FR-4, daha düşük maliyetle birçok uygulama için tamamen yeterli olacaktır.

PCB Prepreg Kalınlığı ve Etkisi

Prepreg kalınlıkları tipik olarak 0.002 inç (2 mil) kadar 0.025 inç (25 mil). Trend, daha ince çizgiler ve boşluklar sağlamak için daha ince malzemelere yöneldi, daha küçük yollar, ve daha sıkı empedans kontrolü. Prepreg kalınlığının bazı önemli etkileri:

Daha ince dielektrikler daha sıkı yönlendirme geometrilerine izin verir. 0.002” prepreg etkinleştirir 2/2 çizgi/boşluk karşılaştırması 4/4 0,004” malzeme ile.

Daha ince dielektrikler sinyal kaybını azaltır, ancak mikrovia güvenilirliği 0,003'ün altında sorunlu hale gelebilir”.

Standart 0,014”-0.020Prepreg'ler geniş empedans kontrolü ve yüksek voltaj izolasyonu için iyi çalışır.

0,020 inç'in üzerindeki daha kalın ön emprenyeler, daha geniş boşluklar boyunca daha fazla arıza voltajı sağlar. Daha maliyetli ara katmanların tasarruflu kullanımına olanak tanır.

Özetle, önceden emprenye edilmiş kalınlık, maliyet arasında dengeler sağlar, tasarım geometrileri, ve elektriksel performans. Her zaman olduğu gibi, keyfi olarak yerine her bir spesifik uygulama için uygun olan prepreg kalınlığını seçin.

Sonuç

Prepreg malzemeleri karmaşık ama kritik bir parçadır. PCB tasarımı ve üretim süreci. İncelediğimiz gibi, reçine türü gibi faktörler, fiberglas tarzı, alev geciktiriciler, ve daha fazlası prepreg'in elektriksel performansına katkıda bulunuyor, mekanik, ve termal özellikler. Opak siyah bir malzeme gibi görünse de, akıllı ön emprenye seçimi, mühendislerin optimum performans için PCB yığınlarını aramasına olanak tanır.

Mevcut prepreg türlerinin çeşitliliği oldukça fazladır, bu nedenle deneyimli üretim ortaklarıyla işbirliği yapmak çok değerlidir. MOKO Technology, istiflemeleri optimize etmek için doğru prepreg'i seçme konusunda müşterilere rehberlik edecek uzmanlığa sahiptir.. bugün bize ulaşın daha fazla hazırlık öncesi bilgiden yararlanmak için.