ʻO ka FR4 e komo i ka wai?

Introduction:

Ma ke aupuni o nā mea paʻi kaapuni (PCB), FR4 epoxy Loaʻa ka laminate i kahi kūlana koʻikoʻi ma muli o kāna mau waiwai nui a me ka hoʻohana ākea. ʻO kekahi o nā manaʻo koʻikoʻi no kēlā me kēia mea PCB ʻo ia ka hiki ke kū i nā mea kūlohelohe, me ka hoʻoheheʻe ʻana i ka wai. Ke ʻimi nei kēia ʻatikala i ka nīnau: ʻO ka FR4 e komo i ka wai? Hoʻopili mākou i kēia kumuhana ma ka nānā ʻana i ka haku ʻana o FR4, kona mau hiʻohiʻona hoʻoheheʻe wai, nā hopena no ka hana PCB, a me nā noʻonoʻo no ka hoʻolālā a me ka hana ʻana.

Ma ke kahua hoʻoikaika o ka hana uila, ke koho ʻana i nā mea pono no nā papa kaapuni paʻi (PCBs) he mea koʻikoʻi e hōʻoia i ka hana, hilinaʻi, a me ka lōʻihi o nā mea uila. Ma waena o nā mea like ʻole i loaʻa, kū ka FR4 epoxy laminate ma ke ʻano he koho kaulana ma muli o kona hui pū ʻana o ka ikaika mechanical, insulation uila, a me ka uku-pono. Ke nānā nei kēia ʻatikala i ka pane ʻana i ka nīnau kumu: Hoʻomoʻa anei ʻo FR4 i ka wai? Ma ka ʻimi ʻana i ka haku mele ʻana o FR4, kona mau hiʻohiʻona hoʻoheheʻe wai, a me nā hopena kūpono, manaʻo mākou e hāʻawi i nā ʻike i kona kūpono no nā noi like ʻole i ka ʻoihana uila.

He aha ka FR4 epoxy?

FR4 Papa Epoxy ʻO ka laminate kahi mea i haku ʻia me nā ʻāpana o ka lole fiberglass i ulana ʻia me kahi mea hoʻopili epoxy resin. Hāʻawi ka fiberglass reinforcement i ka laminate me ka ikaika mechanical kiʻekiʻe a me ke kūpaʻa dimensional, i mea kūpono no ke kākoʻo ʻana i nā mea uila a me ka pale ʻana i nā koʻikoʻi mechanical i ka wā o ka hana. ʻAʻole hoʻopaʻa wale ka epoxy resin i nā papa fiberglass akā hoʻopili pū kekahi i ka pilina o nā mea me nā mea kūlohelohe e like me ka wai.

ʻO ke kaʻina hana e pili ana i ka waiho ʻana i nā ʻāpana he nui o ka lole fiberglass a me ka hoʻohana ʻana i ka resin epoxy e hoʻopuʻi i nā papa. Hoʻōla ʻia kēia laminate ma lalo o ka wela kiʻekiʻe a me ke kaomi e hana i kahi mea paʻa a paʻa i kūpono no nā noi PCB. ʻO nā hiʻohiʻona kikoʻī o FR4, me kāna ʻano resin, ke ʻano ulana aniani, a me ka mānoanoa holoʻokoʻa, hiki ke hoʻopili ʻia e hoʻokō i nā koi o nā hoʻolālā uila like ʻole, e hōʻoia i ka hana maikaʻi loa a me ka hilinaʻi.

Fr4 papa epoxy

Pehea e pili ai ka makū i ka hana FR4?

He mea koʻikoʻi ka noʻonoʻo ʻana o ka moisture absorption no FR4 epoxy laminate i nā noi uila, e hoʻopili ana i kāna hana a me ka hilinaʻi i nā kūlana kaiapuni. Ua kaulana ʻo FR4, kahi mea substrate i hoʻohana nui ʻia i nā papa kaapuni paʻi (PCBs), no kona ʻano ikaika a me nā waiwai uila, akā hiki i kona hiki ke hoʻololi i kāna hana i ka manawa.

Hoʻokumu ʻia nā laminates FR4 me kahi lole aniani i ulana ʻia me ka resin epoxy. Hāʻawi kēia hui ʻana i ka ikaika mechanical maikaʻi, ke kūpaʻa wela, a me nā waiwai insulation uila, e hana ana i ka FR4 kūpono no kahi ākea o nā mea uila. Eia nō naʻe, ʻoiai ʻo kona kūpaʻa ʻana i ka makū, hiki iā FR4 ke hoʻopaʻa i ka makū ke ʻike ʻia i ka haʻahaʻa kiʻekiʻe a i ʻole ke mālama ʻia a mālama pono ʻia.

ʻO ka hoʻopili ʻana o ka moisture e FR4 e pili ana i ʻelua mau mea koʻikoʻi: ka pono mechanical a me ka hana uila. Hiki ke hoʻololi i ka nui o ka wai i loko o ka mea, no ka mea, ʻo ka wai i hoʻomoʻa ʻia ke kumu i ka pehu i loko o ka epoxy matrix. Hiki ke hōʻike ʻia kēia ʻano instability ma ke ʻano he warping a i ʻole delamination o ka PCB substrate, hiki ke hoʻololi i ka pololei i koi ʻia no ka hoʻokomo ʻana a me ka hilinaʻi o nā hui solder i ka wā o nā kaʻina hana.

Eia kekahi, ʻo ka hiki ʻana o ka wai i loko o FR4 hiki ke hoʻololi i kāna mau waiwai dielectric, he mea koʻikoʻi no ka mālama ʻana i ka pono o ka hōʻailona ma nā kaʻa uila, ʻoi aku ka nui o nā mea e hana ana i nā alapine kiʻekiʻe. Hiki ke loli nui ka dielectric (ε) a me ka tangent poho (tan δ) o FR4 me ka ʻokoʻa o ka makū. ʻO ka hoʻonui ʻia ʻana o ka makū maʻamau ka hopena i ka piʻi ʻana o ka tangent dielectric mau a me ka nalowale o FR4 Papa Epoxy. Hiki i kēia mau hoʻololi ke hoʻokomo i nā impedance mismatches, hōʻailona distortions, a hope hoʻohaʻahaʻa i ka hana o nā kikohoʻe kikohoʻe kiʻekiʻe a me ka analog.

No ka laʻana, i nā noi alapine kiʻekiʻe kahi e koʻikoʻi ai ka hoʻouna ʻana i ka hōʻailona a me ka hoʻokipa ʻana, ʻo nā ʻano liʻiliʻi o nā waiwai dielectric ma muli o ka hoʻoheheʻe ʻana o ka wai hiki ke alakaʻi i nā impedance mismatches, hōʻailona attenuation, a i ʻole ka hoʻololi ʻana. Hiki i kēia mau hopena ke hopena i nā hewa o ka lawe ʻana i ka ʻikepili, hōʻemi i ka maikaʻi o ka hōʻailona, ​​​​a me ka emi ʻana o ka hilinaʻi o ka mea uila.

No ka hoʻohaʻahaʻa ʻana i nā hopena maikaʻi ʻole o ka hoʻoheheʻe ʻana i ka wai ma FR4, hiki ke hoʻokō ʻia kekahi mau hana pale i ka hana a me ka hoʻohana ʻana i nā PCB. Hoʻopili pinepine nā mea hana i nā pale pale a i ʻole nā ​​​​laminates i ka ʻili PCB e hōʻemi i ka komo ʻana o ka wai. Pono nō hoʻi nā hana mālama a mālama pono; Pono e mālama ʻia ʻo FR4 i loko o kahi kaiapuni i hoʻoponopono ʻia me nā pae wela a me ka haʻahaʻa e pale ai i ka ʻike pono ʻole i ka makū.

I ka wā o ka hui ʻana o PCB, he mea koʻikoʻi ia e hōʻoia i ka mālama ʻia ʻana o nā mea pili i ka wai e like me nā kūlana o ka ʻoihana (e like me IPC/JEDEC J-STD-033) e pale ai i nā hemahema pili i ka wai e like me ka popcorning a i ʻole ka solder joint cracking. Ma mua o ka ʻākoakoa ʻana, hiki i nā PCB ke hana i nā kaʻina hana e hoʻopau ai i ka makū i komo, kahi hana maʻamau i kapa ʻia ʻo "pre-baking."

He kuleana koʻikoʻi ka noʻonoʻo ʻana i ka hoʻolālā ʻana i ka hoʻokele ʻana i nā hopena moisture ma FR4-based PCBs. Pono nā ʻenekinia e helu i ka hiki ke hoʻoheheʻe ʻia i ka wā e hoʻolālā ana i nā papa PCB a me ke koho ʻana i nā mea. Hiki iā lākou ke koho i nā mea laminate me ka haʻahaʻa haʻahaʻa haʻahaʻa haʻahaʻa haʻahaʻa a hoʻohana paha i nā ʻenehana e like me ka hoʻolālā impedance hoʻomalu e hoʻēmi i ka hopena o nā loli i hoʻoiho ʻia i ka waiwai dielectric.

He aha nā hana e hiki ai ke hoʻēmi i ka hoʻomoʻa ʻana o ka wai ma FR4?

No ka hoʻohaʻahaʻa ʻana i ka hopena o ka hoʻoheheʻe ʻana i ka wai i loko FR4 epoxy laminate, hiki ke hoʻokō ʻia kekahi mau hana proactive i loko o ka hana PCB a me nā kaʻina hana. ʻO ka mea mua, ʻo ke koho ʻana i nā resins epoxy me ka haʻahaʻa haʻahaʻa haʻahaʻa haʻahaʻa wai hiki ke hōʻemi nui i ka hiki ʻana o ka mea i ka hoʻoheheʻe ʻana. Hiki i nā mea hana ke hoʻopili i nā pale pale a i ʻole nā ​​mea hoʻopaʻa i nā ʻaoʻao a me nā ʻili o nā PCB i mea e pale ai i ka haʻahaʻa o ke kaiapuni.

He mea koʻikoʻi ka mālama ʻana a me ka mālama ʻana i nā hana i ka pale ʻana i ka makū mai ka hoʻokō ʻana i ka hana FR4. Pono e mālama ʻia nā PCB i loko o nā wahi maloʻo a mālama ʻia ke aniau e hōʻemi i ka ʻike ʻana i ka haʻahaʻa ma mua a ma hope o ka ʻākoakoa ʻana. I ka wā o ka hui ʻana, hiki i nā ʻenehana e like me ka conformal coating application a i ʻole ka hoʻohana ʻana i ka moisture-resistant solder masks hiki ke hoʻomaikaʻi hou i ka pale ʻana o ka wai o FR4-based PCBs, e hōʻoia ana i ka hilinaʻi lōʻihi i nā kūlana hana like ʻole.

I ka hopena, ʻoiai ʻo FR4 epoxy laminate e hāʻawi i nā waiwai mechanical ikaika a me ka insulation uila kūpono no kahi ākea o nā noi uila, ʻo kāna pilina me ka wai e mau ana ka noʻonoʻo koʻikoʻi. Ma ka hoʻomaopopo ʻana i ka haku mele ʻana o ka mea, nā hiʻohiʻona hoʻoheheʻe wai, a me ka hoʻokō ʻana i nā hoʻolālā hoʻohaʻahaʻa maikaʻi, hiki i nā mea hoʻolālā a me nā mea hana ke hoʻohana i nā ikaika o FR4 ʻoiai e pale ana i nā pilikia kūlohelohe. ʻAʻole kēia ala e hoʻonui i ka hana a me ka lōʻihi o nā hui uila akā e hōʻoiaʻiʻo i ka hoʻokō ʻana i nā kūlana ʻoihana no ka hilinaʻi a me ka palekana.

E hoʻomaopopo ':

1. Nā Kūlana IPC, "IPC-4101D: Mea kiko'ī no nā mea kumu no nā Papa Pa'i Pa'i Pa'i a me Multilayer," IPC (Association Connecting Electronics Industries), 2017.
2. Lee W. Ritchey, "Kākau i ka Manawa Mua, He Buke Ho'oma'ama'a ma ka PCB Ki'eki'e a me ka Ho'olālā Pūnaehana," Speeding Edge, 2003.
3. John R. Barnes, "Electronics Reliability and Measurement Technology: Nondestructive Evaluation," CRC Press, 2018.
4. Thomas F. Schubert, "High Speed ​​Digital Design: A Handbook of Black Magic," Prentice Hall, 2003.
5. Douglas Brooks, "Signal Integrity Issues and Printed Circuit Board Design," IEEE Press, 2003.
6. ʻO Rick Hartley, "Nā Hana Hoʻolālā PCB Kiʻekiʻe," Speeding Edge, 2019.
7. Ken Coffman, "Ka Hoʻolālā ʻana i nā Papa Kaapuni me ʻEAGLE: Hana i nā PCB Koʻikoʻi Kiʻekiʻe ma ke kumukūʻai haʻahaʻa," Maker Media, Inc, 2014.
8. ʻO Michael Pecht, "Nā Papa Kaapuni Paʻi: Hoʻolālā, Hana, Hui a me ka Ho'āʻo," Springer, 2010.
9. American Society for Testing and Materials, "ASTM D3039/D3039M-17: Keʻano ho'āʻo maʻamau no nā waiwai Tensile o Polymer Matrix Composite Materials," ASTM International, 2017.
10. Jean-Pierre Colinge, "Nanoscale CMOS: Nā Mea Hana Hou, Hoʻohālike a Hoʻohālikelike," Springer Science & Business Media, 2010.

Hāʻawi kēia mau kuhikuhi i nā ʻike piha i ka ʻepekema waiwai, nā loina hoʻolālā, a me nā noʻonoʻo hilinaʻi e pili ana i ka FR4 epoxy laminate a me ka hana PCB.

hoouna aku