مقدمة لمواد ثنائي الفينيل متعدد الكلور
يتم تقسيمها عمومًا إلى خمس فئات وفقًا لمواد التسليح المختلفة المستخدمة في الألواح: القائمة على الورق، والقائمة على قماش الألياف الزجاجية، والقائمة على المركب (سلسلة CEM)، والقائمة على الألواح المصفحة متعددة الطبقات، والقائمة على مواد خاصة (السيراميك، والأساس المعدني، وما إلى ذلك).
إذا تم تصنيفها حسب مادة لاصقة الراتنج المستخدمة في الألواح، بالنسبة لـ CCI الورقية الشائعة، هناك أنواع مختلفة مثل راتنجات الفينول (XPC، XXXPC، FR-1، FR-2، إلخ)، وراتنجات الإيبوكسي (FE-3)، راتنجات البوليستر، وما إلى ذلك. بالنسبة لـ CCL الشائعة القائمة على القماش المصنوع من الألياف الزجاجية، يوجد راتنجات إيبوكسي (FR-4، FR-5)، وهو النوع الأكثر استخدامًا. هناك أيضًا راتنجات خاصة أخرى (باستخدام قماش الألياف الزجاجية، ألياف البوليميد، الأقمشة غير المنسوجة، وما إلى ذلك، كمواد تقوية) مثل راتنجات البيسمالميد-تريازين المعدلة (BT)، راتنجات البوليميد (PI)، راتنجات إيثر فينيلين (PPO)، راتنجات الماليميد-ستيرين (MS)، راتنجات البوليسيانورات، راتنجات البولي أوليفين، إلخ. وفقًا لأداء تثبيط اللهب لـ CCL، يمكن تقسيمها إلى نوع مثبطات اللهب (UL94-V0، UL94-V1) والألواح غير المقاومة للهب (UL94-HB).
في السنوات الأخيرة، مع زيادة الوعي بقضايا حماية البيئة، تم إدخال نوع جديد من مثبطات اللهب الكربونية CCL بدون مركبات مبرومة في مثبطات اللهب الخضراء، والتي تسمى "CCL الخضراء المثبطة للهب". مع التطور السريع لتكنولوجيا المنتجات الإلكترونية، يتم وضع متطلبات أداء أعلى على CCL. لذلك، من تصنيف أداء CCL، يمكن تقسيمها أيضًا إلى CCL للأداء العام، وCCL ثابت العزل الكهربائي المنخفض، وCCL عالي المقاومة للحرارة (L للألواح العامة أعلى من 150 درجة مئوية)، ومعامل التمدد الحراري المنخفض CCL (يستخدم بشكل عام في ألواح التغليف)، وأنواع أخرى.
تفاصيل المعلمات والتطبيقات هي كما يلي:
1. 94-HB: لوح ورقي عادي، غير مقاوم للحريق (لا يمكن استخدام المادة ذات الجودة المنخفضة، المستخدمة في ثقب الثقوب، كلوح إمداد بالطاقة)
2. 94-V0: لوح ورقي مقاوم للهب (يستخدم لتثقيب الثقوب)
3. 22F: لوح شبه من الألياف الزجاجية أحادي الجانب (يستخدم لتثقيب الثقوب)
4. CEM-1: لوح من الألياف الزجاجية أحادي الجانب (يجب ثقبه بالكمبيوتر، ولا يمكن ثقبه)
5. CEM-3: لوح شبه زجاجي مزدوج الجوانب (باستثناء الألواح الورقية مزدوجة الجوانب، فهي المادة الأقل نهاية للألواح مزدوجة الجوانب. يمكن تصنيع ألواح بسيطة مزدوجة الجوانب باستخدام هذه المادة، وهي أرخص من FR-4)
6. FR-4: لوح من الألياف الزجاجية على الوجهين. وتنقسم خصائص مثبطات اللهب إلى 94VO-V-1-V-2-94HB. الصفائح شبه المعالجة هي 1080=0.0712mm، 2116=0.1143mm، 7628=0.1778mm. يتم استخدام كل من FR4 وCEM-3 للإشارة إلى مادة اللوحة، حيث يكون FR4 عبارة عن لوح من الألياف الزجاجية وCEM-3 عبارة عن لوح مركب.
ثابت العزل الكهربائي لمواد ثنائي الفينيل متعدد الكلور
يرجع السبب في البحث عن ثابت العزل الكهربائي لمواد ثنائي الفينيل متعدد الكلور إلى أن سرعة وسلامة الإشارة في إرسال الإشارة على ثنائي الفينيل متعدد الكلور تتأثر بثابت العزل الكهربائي. ولذلك فإن هذا الثابت مهم للغاية. السبب وراء إغفال موظفي الأجهزة لهذه المعلمة هو أن ثابت العزل الكهربائي يتم تحديده عندما تختار الشركة المصنعة مواد مختلفة لصنع لوحة PCB.
ثابت العزل الكهربائي: عندما يتعرض وسط ما لمجال كهربائي خارجي فإنه ينتج شحنة مستحثة تضعف المجال الكهربائي. نسبة المجال الكهربائي المطبق الأصلي (في الفراغ) إلى المجال الكهربائي النهائي في الوسط هي ثابت العزل الكهربائي النسبي (أو ثابت العزل الكهربائي)، المعروف أيضًا باسم ثابت العزل الكهربائي، والذي يرتبط بالتردد.
ثابت العزل الكهربائي هو حاصل ضرب ثابت العزل الكهربائي النسبي وثابت العزل الكهربائي المطلق للفراغ. إذا تم وضع مادة ذات ثابت عازل عالي في مجال كهربائي، فإن قوة المجال الكهربائي ستشهد انخفاضًا كبيرًا داخل العازل. ثابت العزل الكهربائي النسبي للموصل المثالي لا نهائي.
يمكن تحديد قطبية المواد البوليمرية بواسطة ثابت العزل الكهربائي للمادة. بشكل عام، المواد التي لها ثابت عازل نسبي أكبر من 3.6 هي مواد قطبية؛ المواد ذات ثابت العزل الكهربائي النسبي في حدود 2.8 إلى 3.6 هي مواد قطبية ضعيفة؛ والمواد التي لها ثابت عازل نسبي أقل من 2.8 هي مواد غير قطبية.
ثابت العزل الكهربائي للمواد FR4
يحدد ثابت العزل الكهربائي (Dk، ε، Er) السرعة التي تنتشر بها الإشارة الكهربائية في الوسط. تتناسب سرعة انتشار الإشارة الكهربائية عكسيا مع الجذر التربيعي لثابت العزل الكهربائي. كلما انخفض ثابت العزل الكهربائي، كلما كان إرسال الإشارة أسرع. لنأخذ تشبيهًا. عندما تقوم بالجري على الشاطئ، فإن عمق الماء الذي يغطي كاحليك يمثل لزوجة الماء، وهو ثابت العزل الكهربائي. كلما كان الماء أكثر لزوجة، زاد ثابت العزل الكهربائي، وأصبح الجري أبطأ.
ليس من السهل قياس أو تحديد ثابت العزل الكهربائي. لا يتعلق الأمر فقط بخصائص الوسط، ولكن أيضًا بطريقة الاختبار، وتكرار الاختبار، وحالة المادة قبل الاختبار وأثناءه. يتغير ثابت العزل الكهربائي أيضًا مع درجة الحرارة، وبعض المواد الخاصة تأخذ درجة الحرارة بعين الاعتبار أثناء التطوير. تعتبر الرطوبة أيضًا عاملاً مهمًا يؤثر على ثابت العزل الكهربائي؛ وبما أن ثابت العزل الكهربائي للماء هو 70، فإن كمية صغيرة من الماء يمكن أن تسبب تغييرات كبيرة.
فقدان عازل المادة FR4: هو فقدان الطاقة الناتج عن استقطاب العزل الكهربائي وتأثير تأخر التوصيل العازل للمادة العازلة تحت تأثير المجال الكهربائي. يُعرف أيضًا باسم فقدان العزل الكهربائي أو ببساطة الخسارة. تحت تأثير المجال الكهربائي المتناوب، تسمى زاوية نقص جيب تمام مجموعة المتجهات بين التيار الذي يمر عبر العازل الكهربائي والجهد عبر العازل (زاوية عامل الطاقة Φ) بزاوية فقدان العزل الكهربائي. يبلغ فقدان العزل الكهربائي لـ FR4 بشكل عام حوالي 0.02، ويزداد فقدان العزل الكهربائي مع زيادة التردد.
قيمة FR4 لمادة TG: وتسمى أيضًا درجة حرارة التزجج، والتي تكون بشكل عام 130 درجة مئوية، و140 درجة مئوية، و150 درجة مئوية، و170 درجة مئوية.
FR4 سمك المواد القياسية
السماكات المستخدمة بشكل شائع هي 0.3 مم، 0.4 مم، 0.5 مم، 0.6 مم، 0.8 مم، 1.0 مم، 1.2 مم، 1.5 مم، 1.6 مم، 1.8 مم، و2.0 مم. يختلف انحراف سمك اللوحة باختلاف القدرة الإنتاجية لمصنع اللوحة. يبلغ سمك النحاس الشائع للألواح المكسوة بالنحاس FR4 0.5 أونصة، و1 أونصة، و2 أونصة. تتوفر أيضًا سماكات نحاسية أخرى، ويجب استشارة الشركة المصنعة لثنائي الفينيل متعدد الكلور لتحديدها.
