هل تعرف الفرق بين المواد المختلفة للوحة PCB؟

 

-من عالم PCB،

قابلية احتراق المواد، والمعروفة أيضًا باسم مقاومة اللهب، والإطفاء الذاتي، ومقاومة اللهب، ومقاومة الحريق، وقابلية الاشتعال وغيرها من قابلية الاحتراق، هي تقييم قدرة المادة على مقاومة الاحتراق.

تُشعل عينة المادة القابلة للاشتعال بلهب مطابق للمواصفات، ويُطفأ اللهب بعد المدة المحددة. يُقيّم مستوى قابلية الاشتعال بناءً على درجة احتراق العينة. هناك ثلاثة مستويات: طريقة الاختبار الأفقي للعينة (المستوى الثالث): FH1، FH2، FH3، بينما تنقسم طريقة الاختبار الرأسي إلى FV0، FV1، VF2.

تنقسم لوحة PCB الصلبة إلى لوحة HB ولوحة V0.

تتمتع صفائح HB بمقاومة منخفضة للهب ويتم استخدامها في الغالب للألواح ذات الجانب الواحد.

تتمتع لوحة VO بمقاومة عالية للهب وتستخدم في الغالب في اللوحات ذات الجانبين ومتعددة الطبقات

يصبح هذا النوع من لوحات PCB الذي يلبي متطلبات تصنيف الحرائق V-1 لوحة FR-4.

V-0 وV-1 وV-2 هي درجات مقاومة للحريق.

يجب أن تكون لوحة الدائرة مقاومة للهب، ولا تحترق عند درجة حرارة معينة، بل قابلة للتليين فقط. تُسمى نقطة درجة الحرارة هذه درجة انتقال الزجاج (Tg)، وترتبط هذه القيمة باستقرار أبعاد لوحة الدائرة المطبوعة.

ما هي لوحة الدائرة PCB عالية Tg ومزايا استخدام PCB عالية Tg؟

عندما ترتفع درجة حرارة لوح مطبوع ذي درجة حرارة انتقال زجاجية عالية (Tg) إلى منطقة معينة، تتحول المادة من "الحالة الزجاجية" إلى "الحالة المطاطية". تُسمى درجة الحرارة هذه عندئذٍ درجة حرارة انتقال الزجاج (Tg) للوح الطباعة. بمعنى آخر، Tg هي أعلى درجة حرارة تحافظ عندها المادة على صلابتها.

 

ما هي أنواع لوحات PCB المحددة؟

مقسمة حسب مستوى الصف من الأدنى إلى الأعلى على النحو التالي:

94HB - 94VO - 22F - CEM-1 - CEM-3 - FR-4

التفاصيل هي كما يلي:

94HB: كرتون عادي، غير مقاوم للحريق (مادة من الدرجة الأدنى، قابلة للثقب، لا يمكن استخدامها كلوحة مصدر طاقة)

94V0: كرتون مقاوم للهب (تثقيب بالقالب)

22F: لوح ألياف زجاجية نصف أحادي الجانب (الختم بالقالب)

CEM-1: لوح من الألياف الزجاجية أحادي الجانب (يلزم الحفر بالكمبيوتر، وليس الثقب بالقالب)

CEM-3: لوح ألياف زجاجية نصف مزدوج الوجهين (باستثناء الورق المقوى مزدوج الوجهين، فهو المادة الأقل جودة من اللوح مزدوج الوجهين، بسيط

يمكن استخدام هذه المادة للألواح المزدوجة، وهي أرخص بـ 5 إلى 10 يوان/متر مربع من FR-4)

FR-4: لوح من الألياف الزجاجية مزدوج الجوانب

يجب أن تكون لوحة الدائرة مقاومة للهب، ولا تحترق عند درجة حرارة معينة، بل قابلة للتليين فقط. تُسمى نقطة درجة الحرارة هذه درجة انتقال الزجاج (Tg)، وترتبط هذه القيمة باستقرار أبعاد لوحة الدائرة المطبوعة.

ما هي لوحة الدوائر المطبوعة عالية الحرارة (PCB) وما مزاياها؟ عند ارتفاع درجة الحرارة إلى منطقة معينة، تتغير حالة الركيزة من "الزجاج" إلى "المطاط".

تُسمى درجة الحرارة في ذلك الوقت درجة حرارة انتقال الزجاج (Tg) للصفيحة. بمعنى آخر، Tg هي أعلى درجة حرارة (°مئوية) تحافظ عندها الطبقة السفلية على صلابتها. أي أن مواد الطبقة السفلية للوحات الدوائر المطبوعة (PCB) العادية لا تُسبب التليين والتشوه والذوبان وظواهر أخرى عند درجات الحرارة العالية فحسب، بل تُظهر أيضًا انخفاضًا حادًا في الخصائص الميكانيكية والكهربائية (أعتقد أنك لا ترغب في الاطلاع على تصنيف لوحات الدوائر المطبوعة ورؤية هذا الوضع في منتجاتك).

 

تبلغ درجة حرارة لوحة Tg العامة أكثر من 130 درجة، وتبلغ درجة حرارة لوحة Tg العالية عمومًا أكثر من 170 درجة، وتبلغ درجة حرارة لوحة Tg المتوسطة حوالي أكثر من 150 درجة.

عادةً ما تسمى لوحات PCB المطبوعة ذات Tg ≥ 170 درجة مئوية بلوحات مطبوعة عالية Tg.

مع زيادة قيمة Tg للركيزة، تتحسن مقاومة اللوح المطبوع للحرارة والرطوبة والمواد الكيميائية والاستقرار وغيرها من خصائصه. كلما ارتفعت قيمة Tg، تحسنت مقاومة اللوح للحرارة، خاصةً في العمليات الخالية من الرصاص، حيث تكثر استخدامات Tg العالية.

يشير مصطلح "Tg العالي" إلى مقاومة عالية للحرارة. مع التطور السريع لصناعة الإلكترونيات، وخاصةً المنتجات الإلكترونية التي تمثلها الحواسيب، يتطلب تطوير وظائف عالية وطبقات متعددة عالية مقاومة أعلى للحرارة لمواد ركائز PCB كضمان مهم. وقد أدى ظهور وتطور تقنيات التركيب عالية الكثافة، المتمثلة في SMT وCMT، إلى جعل PCBs أكثر ارتباطًا بدعم مقاومة الركائز العالية للحرارة من حيث الفتحة الصغيرة، والتوصيلات الدقيقة، والترقق.

لذلك فإن الفرق بين FR-4 العام و FR-4 عالي Tg: هو أنه في الحالة الساخنة، وخاصة بعد امتصاص الرطوبة.

تحت تأثير الحرارة، تختلف المواد في القوة الميكانيكية، والثبات البُعدي، والالتصاق، وامتصاص الماء، والتحلل الحراري، والتمدد الحراري. ومن الواضح أن المنتجات ذات درجة الحرارة العالية (Tg) أفضل من مواد ركائز PCB العادية.

في السنوات الأخيرة، زاد عدد العملاء الذين يحتاجون إلى إنتاج لوحات مطبوعة عالية Tg عامًا بعد عام.

مع تطور التكنولوجيا الإلكترونية وتقدمها المستمر، تُطرح باستمرار متطلبات جديدة لمواد ركيزة لوحات الدوائر المطبوعة، مما يُعزز التطوير المستمر لمعايير صفائح النحاس المغلفة. حاليًا، المعايير الرئيسية لمواد الركيزة هي كما يلي.

① المعايير الوطنية في الوقت الحاضر، تشمل المعايير الوطنية لبلدي لتصنيف مواد ثنائي الفينيل متعدد الكلور للركائز GB/

T4721-47221992 و GB4723-4725-1992، معايير صفائح النحاس المغطاة في تايوان، الصين هي معايير CNS، والتي تعتمد على معيار JIs الياباني وتم إصدارها في عام 1983.

②تشمل المعايير الوطنية الأخرى: معايير JIS اليابانية، ومعايير ASTM وNEMA وMIL وIPc وANSI وUL الأمريكية، ومعايير Bs البريطانية، ومعايير DIN وVDE الألمانية، ومعايير NFC وUTE الفرنسية، ومعايير CSA الكندية، ومعيار AS الأسترالي، ومعيار FOCT للاتحاد السوفيتي السابق، ومعيار IEC الدولي، إلخ.

الموردون لمواد تصميم PCB الأصلية هم من الشركات الشائعة والمستخدمة على نطاق واسع: Shengyi \ Jiantao \ International، إلخ.

● قبول المستندات: protel autocad powerpcb orcad gerber أو لوحة نسخ حقيقية، وما إلى ذلك.

● أنواع الصفائح: CEM-1، CEM-3 FR4، مواد TG عالية؛

● الحد الأقصى لحجم اللوحة: 600 مم × 700 مم (24000 مل × 27500 مل)

● سمك لوحة المعالجة: 0.4 مم - 4.0 مم (15.75 مل - 157.5 مل)

● أعلى عدد من طبقات المعالجة: 16 طبقة

● سمك طبقة رقائق النحاس: 0.5-4.0 (أونصة)

● التسامح في سمك اللوحة النهائية: +/-0.1 مم (4 مل)

● تفاوت حجم التشكيل: الطحن بالكمبيوتر: 0.15 مم (6 مل) لوحة التثقيب بالقالب: 0.10 مم (4 مل)

● الحد الأدنى لعرض الخط/التباعد: 0.1 مم (4 مل) القدرة على التحكم في عرض الخط: <+-20%

● الحد الأدنى لقطر ثقب المنتج النهائي: 0.25 مم (10 مل)

الحد الأدنى لقطر ثقب اللكم للمنتج النهائي: 0.9 مم (35 مل)

تحمل الفتحة النهائية: PTH: +-0.075 مم (3 مل)

NPTH: +-0.05 مم (2 مل)

● سمك النحاس لجدار الثقب النهائي: 18-25 ميكرومتر (0.71-0.99 مل)

● الحد الأدنى لتباعد رقعة SMT: 0.15 مم (6 مل)

● طلاء السطح: الذهب المغمور كيميائيًا، رذاذ القصدير، الذهب المطلي بالنيكل (الماء/الذهب الناعم)، غراء الشاشة الحريرية الأزرق، إلخ.

● سمك قناع اللحام على اللوحة: 10-30 ميكرومتر (0.4-1.2 مل)

● قوة التقشير: 1.5 نيوتن/مم (59 نيوتن/مل)

● صلابة قناع اللحام: >5H

● سعة فتحة سدادة قناع اللحام: 0.3-0.8 مم (12 مل-30 مل)

● ثابت العزل: ε= 2.1-10.0

● مقاومة العزل: 10 كيلو أوم - 20 ميجا أوم

● المقاومة المميزة: 60 أوم ± 10%

● الصدمة الحرارية: 288 درجة مئوية، 10 ثوانٍ

● تشوه اللوحة النهائية: <0.7%

● تطبيق المنتج: معدات الاتصالات، إلكترونيات السيارات، الأجهزة، نظام تحديد المواقع العالمي، الكمبيوتر، MP4، مصدر الطاقة، الأجهزة المنزلية، إلخ.