PCB-Isoliermaterialien

Eine Leiterplatte besteht aus einem isolierten Substrat, der Platine selbst, und gedruckten Drähten oder Kupferbahnen, die das Medium für den Stromfluss durch die Schaltkreise bilden. Die Materialien des Substrats dienen auch als PCB-Isoliermaterialien, die eine elektrische Isolierung zwischen den leitfähigen Teilen bereitstellen. Mehrschichtplatten haben mehr als ein Substrat, das die verschiedenen Schichten trennt. Woraus bestehen typische PCB-Substrate?

PCB-Substratmaterialien

PCB-Substratmaterialien müssen aus Stoffen bestehen, die keine elektrischen Ströme leiten, da dies den Weg der Elektrizität auf ihrem Weg durch die gedruckten Drähte stören würde. Tatsächlich handelt es sich bei den Substratmaterialien um eine PCB-Isolierung, die als laminierter elektrischer Isolator für die Schaltkreise der Platine fungiert. Jede Schaltungsschicht verbindet Durchgangslöcher, die durch die Platine plattiert sind, wenn Leiterbahnen auf gegenüberliegenden Schichten verbunden werden.

Materialien, die als wirksame Substrate dienen, umfassen Glasfaser, Teflon, Keramik und bestimmte Polymere. Das beliebteste Substrat ist heute wahrscheinlich FR-4. FR-4 ist ein Glasfaser-Epoxy-Laminat, das erschwinglich ist, ein guter elektrischer Isolator und flammfester ist als reine Glasfaserplatten.

PCB-Substrattypen

Es gibt fünf Haupttypen von PCB-Substraten, die Sie in Ihren Leiterplatten finden werden. Welche Substrattypen Sie für Ihre spezifischen Leiterplatten verwenden, hängt von Ihrem Leiterplattenhersteller und der Art Ihrer spezifischen Anwendungen ab. Die PCB-Substrattypen sind wie folgt:

• FR-2: FR-2 ist wahrscheinlich das niedrigste Substrat, das Sie verwenden würden, obwohl es flammbeständig ist, wie die Bezeichnung FR anzeigt. Es besteht aus einem Material namens Phenolic, einer Art imprägniertem Papier, das über Glasfaser geht. Billigere Unterhaltungselektronik verwendet tendenziell Leiterplatten mit FR-2-Substraten.
• FR-4: Eines der gebräuchlichsten PCB-Substrate ist ein gewebtes Glasfasersubstrat, das ein flammfestes Material enthält. Es ist jedoch stärker als FR-2 und reißt oder bricht weniger wahrscheinlich, weshalb es in höherwertigen Produkten verwendet wird. Um Löcher in Glasfaser zu bohren oder zu bearbeiten, verwenden Leiterplattenhersteller aufgrund der Beschaffenheit des Materials Hartmetallwerkzeuge.
• RF: HF- oder Hochfrequenzsubstrate sind für Leiterplatten, die Sie für Anwendungen mit Hochleistungs-Hochfrequenzen verwenden werden. Dieses Substratmaterial besteht aus Kunststoffen mit niedriger Dielektrizitätskonstante. Dieses Material bietet Ihnen sehr starke elektronische Leistungseigenschaften, aber sehr schwache mechanische Eigenschaften, daher ist es wichtig, HF-Boards auf die richtige Art von Anwendung zuzuschneiden.
• FLEX: Während FR-Platten und andere Substrattypen dazu neigen, sehr steif zu sein, erfordern einige Anwendungen möglicherweise die Verwendung flexibler Leiterplatten. Diese flexiblen Schaltungen verwenden dünne, flexible Kunststoffe oder Folien als Substrate. Während die Herstellung von Flexboards komplizierter ist, haben diese Boards besondere Vorteile. Sie können beispielsweise ein Flexboard so biegen, dass es in einen Raum passt, in den ein normales Board nicht passen würde.
• METALL: Wenn es in Ihrer Anwendung um Leistungselektronik geht, ist eine gute Wärmeleitfähigkeit Voraussetzung. Dies bedeutet ein Substrat mit niedrigem thermischen Widerstand wie Keramik oder ein Metall, das die hohen elektrischen Ströme bewältigen kann, die Sie mit leistungselektronischen Leiterplatten erhalten.

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