Печатные платы обычно представляют собой плоский слоистый композит, изготовленный из непроводящих материалов, подложки со слоями медных схем, заглубленных внутри или на внешних поверхностях. Печатные платы могут использовать различные материалы в качестве подложек и компонентов. Выбор материала здесь, зависит от требований применения, так как разные варианты придадут схемам различные качества, которые облегчат работу в конкретных условиях.

Компоненты печатных плат

Плоская композитная поверхность идеально подходит для поддержки компонентов, которые припаяны и прикреплены к печатной плате, в то время как медные проводники соединяют их друг с другом электронным способом. Основные компоненты стандартных печатных плат:

  1. Препрег. Тонкая стеклянная ткань, покрытая смолой и высушенная в специальных машинах.

  2. Слоистая поверхность. На ней воспроизводятся схемы.

  3. Медная фольга. Для вытравливания цепей схемы.

  4. Солдермаск. Зеленое эпоксидное соединение, которое покрывает цепи на внешних слоях платы.

  5. Номенклатура (шелковая ширма). Белые буквы, которые видны поверх покрытия солдермаском на печатной плате.

  6. Окончательная отделка. Чтобы защитить открытые медные отверстия и прокладки, а также обеспечить хорошую паяемую отделку, используются металлические покрытия, такие как, никель, золото, оловянно-свинцовый припой, серебро и другие конечные отделки.

Материалы печатных плат

Проектировщики печатных плат сталкиваются с несколькими особенностями производительности, когда они смотрят на выбор материала для своего дизайна. Некоторые из них следующие:

  • Диэлектрическая проницаемость-ключевой показатель электрических характеристик.

  • Более высокие температуры стеклования (Tg).

  • Механическая прочность, включая сдвиг, растяжение и другие механические характеристики, которые могут потребоваться от печатной платы при вводе ее в эксплуатацию.

  • Тепловые характеристики-важное соображение в условиях повышенной эксплуатации.

  • Стабильность размеров – или насколько материал перемещается и насколько последовательно он перемещается во время производства, тепловых циклов или воздействия влажности.

  • Одни из самых основных материалов, используемых при изготовлении печатных плат:

  • Эпоксидный ламинат FR4 и Препрег. Обладают хорошими тепловыми, электрическими и механическими характеристиками, а также благоприятным соотношением прочности и веса, что делает их идеальными для большинства электронных применений. Ламинаты FR4 и Препрег изготавливаются из стеклоткани, эпоксидной смолы и обычно являются самым дешевым доступным материалом печатных плат.

  • Полиимидные ламинаты и Препрег. Полиимидные ламинаты обеспечивают более высокие температурные характеристики, чем материалы FR4, а также небольшое улучшение электрических характеристик. Полиимидные материалы стоят дороже FR4, но обеспечивают повышенную живучесть в суровых и высокотемпературных средах. Они также более стабильны во время термического цикла, с меньшими характеристиками расширения, что делает их пригодными для конструкций с более высоким количеством слоев.

  • Тефлоновые ламинаты и связующие слои. Тефлоновые ламинаты и связующие материалы обладают превосходными электрическими свойствами, что делает их идеальными для применения в высокоскоростных схемах.

  • Гибкие ламинаты: гибкие ламинаты тонкие и обеспечивают возможность складывать электронную конструкцию, не теряя электрической непрерывности. Они не имеют стеклянной ткани для поддержки, но построены на пластиковой пленке.

Тщательный выбор ламината важен для обеспечения того, чтобы печатная плата обладала правильными электрическими, диэлектрическими, механическими и тепловыми свойствами для конечного применения.