1. Wprowadzenie do elastycznych obwodów drukowanych (FPC)
Płytka obwodu drukowanego na elastycznym podłożu ma następujące zalety: małe wymiary, niska masa, możliwość montażu 3D i dynamiczne zginanie.
2. Materiały podstawowe
2.1 Laminat miedziany
Składa się z folii miedzianej, kleju i podłoża. Istnieje również podłoże bez kleju, które składa się wyłącznie z folii miedzianej i podłoża. Ten typ jest droższy i obecnie rzadziej stosowany, chyba że występują specjalne wymagania.
2.1.1 Folia miedziana
Folia miedziana dzieli się na dwa typy: folię miedzianą walcowaną wyżarzaną (RA) i folię miedzianą elektrolitycznie osadzaną (ED). Pod względem właściwości RA ma lepsze właściwości mechaniczne i jest zazwyczaj preferowana w zastosowaniach wymagających elastyczności.
Grubość folii miedzianej dzieli się na trzy standardowe specyfikacje:
. 1/2oz (0,7mil)
. 1oz
. 2oz
Większość zastosowań wykorzystuje folię miedzianą 1oz.
Przelicznik uncji (oz)
. Jednostka masy: 1oz = 28,35g
. 1 uncja = 16 dramów
. 16 uncji = 1 funt (lb)
Różne rodzaje uncji
. Uncja trojańska (oz.tr / oz.t): Stosowana do pomiaru metali szlachetnych, takich jak złoto i srebro. 1 oz = 31,1035g, 12 oz = 1 lb.
. Uncja aptekarska (ap oz): Stosowana w farmacji. 1 oz = 31,1030g.
. Uncja płynu (fl oz): Stosowana do pomiaru objętości cieczy.
. 1 brytyjska uncja płynu = 28,41 ml
. 1 amerykańska uncja płynu = 29,57 ml
2.1.2 Podłoże
Materiały podłoża dzielą się na dwa typy:
. Folia PI (poliimidowa): Droższa, ale ma lepszą odporność ogniową.
. Folia PET (poliestrowa): Tańsza, ale nieodporna na wysoką temperaturę.
W zastosowaniach wymagających lutowania powszechnie stosuje się materiał PI. Standardowe opcje grubości obejmują 1mil i 2mil.
2.1.3 Klej
Istnieją dwa popularne typy klejów:
Klej akrylowy
Klej epoksydowy (najczęściej stosowany)
Grubość kleju wynosi od 0,4mil do 1mil, przy czym 1mil jest najczęściej stosowany.
2.2 Warstwa pokrywająca
Warstwa pokrywająca składa się z podłoża i kleju. Podłoże dzieli się na PI i PET, zgodnie z materiałem podłoża laminatu miedzianego. Typ kleju warstwy pokrywającej jest taki sam jak w laminacie miedzianym. Grubość warstwy pokrywającej wynosi od 0,5mil do 1,4mil.
2.3 Usprawnienie
Usprawnienie to sztywny materiał dodawany w określonych obszarach elastycznego obwodu drukowanego w celu wzmocnienia tych stref, na przykład do lutowania elementów lub wsparcia konstrukcyjnego.
2.3.1 Materiały usprawniające
Usprawnienia PI i PET
FR-4 (materiał na bazie epoksydu)
Przegląd materiału FR-4
Termin FR-4 jest powszechnie wymawiany jako „FR-4”, ale jego formalne oznaczenie w dokumentach pisanych to FR-4.
FR-4 odnosi się do klasy materiału trudnopalnego, co oznacza, że żywica musi być zdolna do samogaszenia po wystawieniu na działanie płomienia. Nie jest to konkretny materiał, lecz standard klasyfikacji.
Obecnie w płytkach obwodów drukowanych (PCB) stosuje się wiele rodzajów materiałów FR-4, ale większość składa się z żywicy epoksydowej czterofunkcyjnej połączonej z wypełniaczami i włóknem szklanym, tworząc materiał kompozytowy.
Popularne nazwy laminatów epoksydowo-szklanych FR-4:
tkanina szklana epoksydowa FR-4, płyta izolacyjna, płyta epoksydowa, płyta z żywicy epoksydowej, płyta z bromowanej żywicy epoksydowej, płyta z włókna szklanego FR-4, usprawnienie FR-4, usprawnienie FPC, usprawnienie elastycznego obwodu, płyta z żywicy epoksydowej FR-4, płyta izolacyjna trudnopalna, płyta laminowana, podkładka wiertnicza PCB i wiele innych.
Właściwości techniczne i zastosowania:
FR-4 jest szeroko stosowany w zastosowaniach wymagających wysokowydajnej izolacji elektronicznej, takich jak:
. usprawnienie FPC
. podkładka wiertnicza PCB
. przekładki z włókna szklanego
. płyty z włókna szklanego z nadrukiem rezystora węglowego potencjometru
. precyzyjne przekładnie planetarne (do szlifowania płytek)
. precyzyjne płyty testowe
. elementy izolacyjne elektryczne i elektroniczne (np. płyty izolacyjne transformatorów, części izolacyjne silników, przekładki izolacyjne i przekładnie szlifierskie)
Laminaty epoksydowo-szklane FR-4 są dostępne w różnych kolorach:
. żółty FR-4
. biały FR-4
. czarny FR-4
. niebieski FR-4
FR-4 to najczęściej stosowany materiał bazowy w PCB.
Klasyfikacja materiałów podłoża PCB
Materiały podłoża PCB są klasyfikowane według materiałów wzmacniających:
1. FR-4: podłoże na bazie tkaniny szklanej
2. FR-1, FR-2: podłoże na bazie papieru
3. Seria CEM: podłoże kompozytowe
4. Podłoże specjalne: obejmuje materiały ceramiczne i metalowe
FR-4 jest produkowany przez impregnowanie specjalistycznej tkaniny szklanej elektronicznej żywicą epoksydowo-fenolową, a następnie poddanie jej laminowaniu w wysokiej temperaturze i pod wysokim ciśnieniem.