Dielektricitetskonstanten (Dk) och dissipationsfaktorn (Df) är två av de viktigaste parametrarna vid valet av material till kretskort. De påverkar signalhastigheten, impedansregleringen, insättningsförlusten och kretsens totala prestanda. Att förstå hur Dk och Df varierar mellan FR4, laminat med hög TG, Rogers-material, PTFE och andra system med låg förlust hjälper ingenjörer att välja rätt material för höghastighets-, RF- och datakommunikationsapplikationer.
Kärn- och prepregmaterial är byggstenarna i flerskiktade kretskort. Kärnmaterialen ger strukturellt stöd och elektrisk isolering, medan prepregmaterialen binder samman skikten under lamineringen. Deras tjocklek, dielektriska egenskaper och hartsegenskaper påverkar direkt impedansregleringen, kortets tillförlitlighet, tillverkningsutbytet och kretskortets totala prestanda.
Laminatmaterialen för kretskort avgör kretskortets elektriska, termiska och mekaniska egenskaper. I den här artikeln beskrivs skillnaderna mellan FR4, laminat med hög TG, laminat med låg förlust, PTFE, polyimid och keramiska laminat, samt deras typiska användningsområden inom modern kretskortstillverkning.
FR4 är det vanligaste substratet för kretskort tack vare sin balans mellan elektriska egenskaper, mekanisk hållfasthet och kostnad. Den här artikeln beskriver FR4:s egenskaper, material med hög TG, de största leverantörerna av laminat samt i vilka sammanhang FR4 fortfarande är det föredragna valet vid modern tillverkning av kretskort.
FR4 med högt TG-värde är avsett för kretskortstillämpningar som kräver förbättrad termisk stabilitet och tillförlitlighet. Det minskar skevhet, förbättrar via-prestandan och används i stor utsträckning inom fordonsindustrin, kraftelektronik och serversystem. För RF- och höghastighetskonstruktioner krävs dock fortfarande material med låga förluster.
Tillverkningen av kretskort bygger på en kombination av substratmaterial, kopparfolier, prepreg, lödmasker och ytbehandlingar. Genom att förstå egenskaperna hos FR4, högfrekvenslaminat, polyimid och material med metallkärna kan ingenjörer välja rätt lösning för att uppfylla kraven på prestanda och tillförlitlighet.