Som kärnkomponenten i elektroniska produkter påverkar valet av råmaterial för en Printed Circuit Board (PCB) direkt kortets prestanda, tillförlitlighet och tillverkningskostnader.
Kärnbestämningsfaktorn för kretskortets mekaniska och elektriska prestanda
Substratet fungerar som ryggraden i ett tryckt kretskort (PCB) och måste ha väsentliga egenskaper såsom elektrisk isolering, värmebeständighet, mekanisk styrka och dimensionsstabilitet. Beroende på det specifika applikationsscenariot kan substrat brett kategoriseras i två typer: styva substrat och flexibla substrat.
Styva substrat: Glasfiber-förstärkt epoxiharts (FR-4) utgör huvudfåran i denna kategori; dess sammansättning inkluderar epoxiharts, glasfibertyg och härdare. FR-4 har utmärkta elektriska isoleringsegenskaper (dielektricitetskonstant: 4,0–4,5), värmebeständighet (Tg-värde: 130–180 grader) och mekanisk hållfasthet (böjhållfasthet: Större än eller lika med 300 MPa), vilket gör den allmänt använd inom områden som konsumentelektronik och kommunikationsutrustning. Dessutom används hög-substrat (som PTFE och keramiska-fyllda substrat) i hög-tillämpningar - som 5G-basstationer och radarsystem - på grund av deras låga dielektriska förlust (Df mindre än eller lika med 0,002); deras kostnad är dock 30 % till 50 % högre än för FR-4.
Flexibelt substrat: Centrerat på polyimidfilm (PI) har detta material värmebeständighet (med ett-långvarigt driftstemperaturområde på -200 grader till 300 grader), flexibilitet (med en böjningsradie på mindre än eller lika med 0,5 mm) och kemisk stabilitet som är betydligt överlägsen traditionella PET-filmer; följaktligen fungerar det som det föredragna materialet för flexibla kretskort (FPC). Även om kostnaden för PI-film är ungefär två till tre gånger så stor som för FR-4, uppfyller den effektivt kraven för dynamiska bockningsapplikationer, såsom de som finns i bärbara enheter och bildskärmar i bilar.
Konduktiva material: Kärnmediet för kretskonstruktion
Ledande material måste ha hög ledningsförmåga, korrosionsbeständighet och bearbetbarhet; de är främst kategoriserade i två typer: kopparfolie och konduktiva pastor.
Kopparfolie: Står för cirka 30 % till 40 % av den totala kostnaden för ett PCB, kopparfolie klassificeras genom sin tillverkningsprocess i elektrolytisk kopparfolie (ED) och valsad kopparfolie (RA). Elektrolytisk kopparfolie har låg ytjämnhet (Ra mindre än eller lika med 0,5 μm), vilket gör den lämplig för High-Density Interconnect (HDI)-kort; valsad kopparfolie uppvisar utmärkt duktilitet (förlängning större än eller lika med 15%) och används ofta i flexibla kretskort. Tjockleken på kopparfolien påverkar direkt dess nuvarande-bärförmåga; standardtjocklekar inkluderar 18 μm, 35 μm och 70 μm, medan hög{11}}kort kan använda ultra-tunn kopparfolie (3–12 μm) för att minimera signalförlusten.
Lödmaskmaterial: Nyckeln till kretsskydd och förbättrad tillförlitlighet
Lödmaskmaterial måste ha isolerande egenskaper, lödbeständighet och kemisk stabilitet; de är främst kategoriserade i två typer: flytande ljuskänsligt bläck och torra-filmlödmasker.
Flytande ljuskänsligt bläck: Härdar under ultraviolett ljus för att bilda ett lödmaskskikt. Den kännetecknas av hög upplösning (linjebredd/avstånd Mindre än eller lika med 50 μm) och stark vidhäftning (avdragningshållfasthet Större än eller lika med 1,5 N/mm), vilket gör den lämplig för hög-precisionskort. Dess kostnad är cirka 80–120 RMB/kg; det kräver dock medföljande exponering och utveckling av utrustning, vilket ökar processens komplexitet.
Torrfilmslödmask: Använder en PET-film som bärare och bildar lödmaskskiktet genom termisk laminering följt av framkallning. Den erbjuder enkel användning (kräver ingen utvecklingsutrustning) men har lägre upplösning (linjebredd/avstånd större än eller lika med 100 μm) och används främst för kretskort med låg-densitet.
