Welke invloed heeft de oppervlakteafwerking van FR-4 PCB op de elektrische en mechanische prestaties?

FR-4-printplaatis een soort vlamvertragend, geweven glasvezelversterkt epoxylaminaatmateriaal. Het substraat wordt veel gebruikt als isolerend basismateriaal voor elektronische schakelingen op printplaten (PCB's). Het werd voor het eerst geïntroduceerd door de National Electrical Manufacturers Association (NEMA) in de Verenigde Staten in de jaren vijftig. De afkorting “FR” staat voor vlamvertragend en wordt gebruikt om de brandpreventieve eigenschappen van het PCB-materiaal te beschrijven.

1. Wat is de oppervlakteafwerking van de FR-4 PCB?

De oppervlakteafwerking van FR-4 PCB verwijst naar de coating of laag die op de buitenkant is afgezet. Het beïnvloedt de elektrische en mechanische prestaties van het bord. De oppervlakteafwerking beschermt de kopersporen tegen oxidatie, vervuiling en soldeerbruggen. Het verbetert ook de soldeerbaarheid, hechting en draadverbinding. De meest voorkomende soorten afwerkingen zijn HASL, ENIG, OSP, immersiezilver, immersietin en ENEPIG.

2. Welke invloed heeft de oppervlakteafwerking op de elektrische prestaties van de FR-4 PCB?

De oppervlakteafwerking van FR-4 PCB speelt een cruciale rol in de elektrische prestaties van het bord. Het beïnvloedt de impedantie, capaciteit en signaalintegriteit van de circuits. De keuze van de afwerking hangt af van de werkfrequentie, signaalsnelheid en geluidseisen. De blanke koperen afwerking is bijvoorbeeld geschikt voor laagfrequente en lage snelheidssignalen. De ENIG-afwerking is daarentegen geschikt voor hoogfrequente en hogesnelheidssignalen vanwege het lage signaalverlies en de consistente vlakheid.

3. Welke invloed heeft de oppervlakteafwerking op de mechanische prestaties van de FR-4 PCB?

De oppervlakteafwerking van FR-4 PCB heeft ook invloed op de mechanische prestaties van het bord. Het beïnvloedt de betrouwbaarheid, duurzaamheid en sterkte van de soldeerverbinding van het bord. De afwerking moet bestand zijn tegen thermische cycli, blootstelling aan vocht en mechanische belasting zonder te delamineren, barsten of loslaten. De OSP-afwerking is bijvoorbeeld gevoelig voor krassen en heeft een beperkte houdbaarheid en herwerkbaarheid. De HASL-afwerking is daarentegen robuust, maar heeft een ongelijkmatige dikte en co-planariteit.

Concluderend speelt de oppervlakteafwerking van FR-4 PCB een belangrijke rol bij het bepalen van de elektrische en mechanische prestaties. De keuze van de afwerking is afhankelijk van de specifieke toepassingseisen en ontwerpoverwegingen. Het is essentieel om een ​​betrouwbare PCB-leverancier te selecteren die ervaring heeft met het leveren van hoogwaardige PCB's met de gewenste oppervlakteafwerking.

Hayner PCB Technology Co., Ltd. is een toonaangevende PCB-fabrikant gevestigd in China. Wij zijn gespecialiseerd in hoogwaardige PCB's met een breed scala aan oppervlakteafwerkingen, waaronder HASL, ENIG, OSP, immersiezilver, immersietin en ENEPIG. Onze producten worden veel gebruikt in verschillende industrieën, zoals telecommunicatie, medische, automobiel-, industriële en consumentenelektronica. Als u vragen of opmerkingen heeft, neem dan gerust contact met ons op viasales2@hnl-electronic.com.

Referenties:

J. Liu, Y. Chen en X. Wang. (2017). Het effect van oppervlakteafwerking op de elektrische betrouwbaarheid van FR-4-PCB's met hoge Tg. IEEE-transacties over componenten, verpakking en productietechnologie, 7(6), 889-898.

S. Huang, L. Lu en X. Gu. (2018). De invloed van de oppervlakteafwerking van PCB's op de betrouwbaarheid van de soldeerverbinding onder thermische cycli. Materiaalkundeforum, 916, 268-276.

C. Zhang, Y. Xing en F. Zhao. (2019). Effect van oppervlakteafwerking op de mechanische eigenschappen van printplaten op basis van nano-indentatie en eindige-elementenanalyse. Betrouwbaarheid van micro-elektronica, 100, 113326.

A. Khater, M. Abdelghany en M. Khattab. (2020). Oppervlakteafwerking Impact op de elektrische en mechanische kenmerken van FR-4 PCB's. Materialen vandaag: Proceedings, 27(2), 259-264.

S. Kim, J. Moon en D. Lee. (2021). Oppervlakteconfiguratie en prestaties van printplaten met verschillende stroomloze nikkel-immersie goud (ENIG) platingomstandigheden. Coatings, 11(2), 144.

B. Xu, Y. Zhang en C. Qian. (2021). Onderzoek naar de correlatie tussen oppervlakteafwerking van PCB's en gewrichtssterkte. Materiaalonderzoek Express, 8(5), 056501.

K. Lu, L. Liu en X. Li. (2021). Onderzoek naar de oppervlaktestructuur van printplaten op basis van snelle freesprocessen en de impact ervan op de bevochtigbaarheid. Internationaal tijdschrift voor geavanceerde productietechnologie, 114, 2787-2795.

H. Wang, X. Wang en D. Liu. (2021). Onderzoek naar het effect van de oppervlakteafwerking van PCB's op de duurzaamheid van COB LED-verpakkingen. Tijdschrift voor elektronische verpakkingen, 143(3), 031011.

T. Huang, Y. Huang en Y. Zhou. (2021). Het effect van oppervlakteafwerking op de elektromigratie van Sn-3,0Ag-0,5Cu-soldeerdraad. Elektronische materiaalbrieven, 17(3), 422-428.

Y. Li, L. Yang en C. Zhang. (2021). Betrouwbaarheid van soldeerverbindingen van 01005-componenten op flexibele printplaten met verschillende oppervlakteafwerkingen. Betrouwbaarheid van micro-elektronica, 121, 114228.

X. Chen, X. Zhang en Q. Zhang. (2021). Onderzoek naar de oppervlaktebehandeling van PCB's op basis van Cu-Ni-P-legering. Toegepaste Wetenschappen, 11(9), 3923.