Введение в гибкие печатные платы (FPC)
1. Введение в гибкие печатные платы (FPC)
Печатная плата на гибких подложках имеет преимущества: малый размер, небольшой вес, возможность трёхмерной сборки и динамического изгиба.
2. Основные материалы
2.1 Фольгированный диэлектрик
Состоит из медной фольги, клея и подложки. Существует также диэлектрик без клея, состоящий только из медной фольги и подложки. Такой тип дороже и в настоящее время применяется реже, если нет особых требований.
2.1.1 Медная фольга
Медная фольга делится на два типа: прокатанная отожжённая медная фольга (RA) и гальванически осаждённая медная фольга (ED). По характеристикам RA-фольга обладает лучшими механическими свойствами и обычно предпочтительна для применений, требующих гибкости.
Толщина медной фольги делится на три стандартные спецификации:
. 1/2oz (0.7mil)
. 1oz
. 2oz
В большинстве применений используется медная фольга 1oz.
Справочник по пересчёту унций (oz)
. Единица веса: 1oz = 28.35g
. 1 унция = 16 драхм
. 16 унций = 1 фунт (lb)
Различные типы унций
. Тройская унция (oz.tr / oz.t): используется для измерения драгоценных металлов, таких как золото и серебро. 1 oz = 31.1035g, 12 oz = 1 lb.
. Аптекарская унция (ap oz): используется в фармацевтике. 1 oz = 31.1030g.
. Жидкая унция (fl oz): используется для измерения жидкостей.
. 1 британская жидкая унция = 28.41 ml
. 1 американская жидкая унция = 29.57 ml
2.1.2 Подложка
Материалы подложки делятся на два типа:
. Плёнка PI (полиимид): дороже, но обладает лучшей огнестойкостью.
. Плёнка PET (полиэстер): дешевле, но не термостойкая.
Для применений, требующих пайки, обычно используется материал PI. Стандартные варианты толщины включают 1mil и 2mil.
2.1.3 Клей
Существуют два распространённых типа клея:
Акриловый клей
Эпоксидный клей (наиболее часто используемый)
Толщина клея варьируется от 0.4mil до 1mil, наиболее часто используется 1mil.
2.2 Покрывной слой
Покрывной слой состоит из подложки и клея. Подложка делится на PI и PET, соответствует материалу фольгированной подложки. Тип клея покрывного слоя такой же, как у фольгированной подложки. Толщина покрывного слоя варьируется от 0.5mil до 1.4mil.
2.3 Усилитель жёсткости
Усилитель жёсткости, это жёсткий материал, добавляемый к определённым участкам гибкой печатной платы для усиления отдельных зон, например, для пайки компонентов или конструкционной поддержки.
2.3.1 Материалы усилителя жёсткости
Усилители из PI и PET
FR-4 (материал на эпоксидной основе)
Обзор материала FR-4
Термин FR-4 обычно произносят как "FR-4," но его формальное обозначение в письменных документах, FR-4.
FR-4 обозначает класс огнестойкого материала, то есть смолистый материал должен быть способен к самозатуханию при воздействии пламени. Это не конкретный материал, а классификационный стандарт.
В настоящее время существует много типов материалов FR-4, используемых в печатных платах (PCB), но большинство состоит из тетрафункциональной эпоксидной смолы в сочетании с наполнителями и стекловолокном, образуя композитный материал.
Распространённые названия эпоксидных стеклотканевых ламинатов FR-4:
Эпоксидная стеклоткань FR-4, изоляционная плата, эпоксидная плата, плата из эпоксидной смолы, плата из бромированной эпоксидной смолы, стекловолоконная плата FR-4, усилитель FR-4, усилитель FPC, усилитель гибкой схемы, плата из эпоксидной смолы FR-4, огнестойкая изоляционная плата, ламинированная плата, подкладка для сверления PCB и многие другие.
Технические характеристики и применения:
FR-4 широко используется в высокопроизводительных электроизоляционных применениях, таких как:
. Усилитель FPC
. Подкладка для сверления PCB
. Стекловолоконные прокладки
. Стекловолоконные платы с углеродной плёнкой для потенциометров
. Прецизионные планетарные шестерни (для шлифовки пластин)
. Прецизионные испытательные платы
. Электротехнические и электронные изоляционные компоненты (например, изоляционные платы трансформаторов, изоляционные детали двигателей, изоляционные прокладки и шлифовальные шестерни)
Эпоксидные стеклотканевые ламинаты FR-4 доступны в различных цветах:
. Жёлтый FR-4
. Белый FR-4
. Чёрный FR-4
. Синий FR-4
FR-4, наиболее часто используемый базовый материал в PCB.
Классификация материалов подложки PCB
Материалы подложки PCB классифицируются по армирующим материалам:
1. FR-4: подложка на основе стеклоткани
2. FR-1, FR-2: подложка на бумажной основе
3. Серия CEM: композитная подложка
4. Подложка из специальных материалов: включает материалы на керамической и металлической основе
FR-4 производится путём пропитки специальной электронной стеклоткани эпоксидной фенольной смолой с последующим воздействием высокой температуры и высокого давления при ламинировании.