การเลือกวัสดุพื้นผัง PCB ที่เหมาะสมเป็นหนึ่งในการตัดสินใจที่สําคัญที่สุดในการออกแบบแผ่นวงจร การเลือกมีผลกระทบโดยตรงต่อความสมบูรณ์แบบของสัญญาณและต้นทุนการผลิตขณะที่ FR-4 ยังคงเป็นมาตรฐานของอุตสาหกรรมสําหรับการใช้งานทั่วไป วัสดุเฉพาะอย่างเช่น PTFE, เซรามิคที่เต็มไปด้วย laminates, และบอร์ดโลหะ-core เป็นสิ่งจําเป็นสําหรับความถี่สูงพลังงานสูงและสภาพแวดล้อมที่มีความร้อนสูง

คู่มือที่ครบถ้วนนี้นําคุณผ่านชนิดพื้นฐานหลัก ลักษณะสําคัญของพวกเขา และวิธีการเลือกวัสดุที่ดีที่สุดสําหรับการใช้งานเฉพาะของคุณ

ภาพรวม:FR-4 เป็นสับสราท PCB ที่ใช้กันมากที่สุด ซึ่งมีประมาณ 90% ของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ผู้บริโภคและการควบคุมอุตสาหกรรม

คุณลักษณะหลัก:

• ค่า:ต่ําถึงปานกลาง
• ความแข็งแรงทางกล:ดีมาก
• ความยืดหยุ่นไฟ:UL94 V-0
• อายุการประมวลผล:สถาบันสูง; เหมาะสมกับกระบวนการผลิตมาตรฐาน
• ระยะอุณหภูมิ-50°C ถึง +130°C (สแตนดาร์ดเกรด)

FR-4 ตัวแบบ:

เวลาใช้:

• แอพพลิเคชั่นผู้บริโภคที่มีความรู้สึกต่อค่าใช้จ่าย (สมาร์ทโฟน, โน๊ตพ์, อุปกรณ์ IoT)
• บอร์ดควบคุมอุตสาหกรรม
• เครื่องวงจรดิจิตอลทั่วไป
• การใช้งานที่ทํางานต่ํากว่า 1 GHz

ภาพรวม:สําหรับการใช้งานที่ต้องการความถี่สัญญาณมากกว่า 1 GHz มาตรฐาน FR-4 นําเสนอการสูญเสียสัญญาณที่มากเกินไปเนื่องจากการสูญเสียไฟฟ้าไฟฟ้าสูงวัสดุที่มีความถี่สูง ช่วยลดการเสื่อมเสื่อมของสัญญาณให้น้อยที่สุด และทําให้การส่งข้อมูลสามารถเชื่อถือได้.

วัสดุความถี่สูงทั่วไป:

รายละเอียด:

• คอนสแตนตรอัดไฟฟ้า (Dk):2.1 ละ 255
• ค่า dissipation (Df):<0.001
• อุณหภูมิการทํางาน-200°C ถึง +260°C
• ความสามารถในการนําความร้อน:0.24 W/m·K (ประสิทธิภาพทางความร้อนต่ํา)
• ค่า:สูง

การใช้งาน:

• ราดาร์คลื่นมิลลิเมตร 77 GHz (รถยนต์)
• การสื่อสารผ่านดาวเทียม
• ระบบแอนเทนเนียแบบเรียงระยะ
• เครื่องวงจรดิจิตอลความเร็วสูง (> 10 GHz)

ตัวอย่างสินค้า:โรเจอร์ RT5880 ทาคอนิก RF-35

รายละเอียด:

• คอนสแตนตรอัดไฟฟ้า (Dk):3.38?? 3.48 (มั่นคงกว่า PTFE ผ่านความถี่)
• ค่า dissipation (Df):0.0037 (ต่ํา)
• อุณหภูมิการทํางาน-40°C ถึง +150°C
• ความสามารถในการนําความร้อน:0.6?? 0.8 W/m·K (ดีกว่า PTFE นิดหน่อย)
• ค่า:สูงถึงสูงมาก

การใช้งาน:

• โมดูล RF สถานีฐาน 5G
• วงจรไมโครเวฟ
• เครื่องเปลี่ยนเฟส
• เครื่องเสริมพลังงาน

ตัวอย่างสินค้า:โรเจอร์ส RO4350B พานาโซนิค เมกตรอน 6

คําแนะนําการเลือก:เลือก PTFE สําหรับการสูญเสียที่ต่ําที่สุดและความถี่สูงสุด; เลือกวัสดุที่เต็มด้วยเซรามิกเพื่อความมั่นคงความถี่และผลงานทางความร้อนที่ดีกว่า

ภาพรวม:บอร์ดแกนโลหะมีโครงสร้างหลายชั้น: โฟลยทองแดง → โดเลคทริกกันไฟฟ้า → แผ่นแกนโลหะ

โครงสร้างและผลงานทางความร้อน:

ข้อดี:

• การระบายความร้อนอย่างไม่ธรรมดาจากอุปกรณ์พลังงาน
• อุณหภูมิการทํางานส่วนประกอบที่ลดลง → ความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งานที่ดีขึ้น
• การออกแบบ PCB ข้างเดียว (ลดพื้นที่)
• ความแข็งแรงทางกลที่ดี

ข้อเสีย:

• ค่าใช้จ่ายสูงกว่า FR-4
• จํานวนชั้นที่จํากัด (โดยทั่วไป 1 ละ 3 ชั้น เนื่องจากข้อจํากัดทางความร้อน)
• จําเป็นต้องมีอุปกรณ์การผลิตเฉพาะเจาะจง
• ไม่เหมาะสําหรับการออกแบบที่ซับซ้อนหลายชั้น

ตัวอย่างสินค้า:Bergquist HT-07003 (อลูมิเนียม) Sumitomo SLC-8000 (ทองแดง)

เวลาใช้:

• เครื่องขับ LED และโมดูลแสง (อะลูมิเนียม-คีย์)
• วงจรปรับปัจจัยกําลัง (PFC)
• เครื่องเสริมเสียงประเภท D
• วงจรควบคุมมอเตอร์
• เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าแบบ DC-DC ระดับสูง (ทองแดง)

ภาพรวม:สับสราตที่ยืดหยุ่นทําให้ PCB สามารถบิดและสอดคล้องกับปัจจัยรูปร่าง 3 มิติ ซึ่งเป็นสิ่งจําเป็นสําหรับอุปกรณ์ผู้บริโภคที่ทันสมัย

วัสดุยืดหยุ่นทั่วไป

โพลีไมมิด (PI) - การเลือกที่ดีที่สุด:

คุณสมบัติ:

• ความมั่นคงในอุณหภูมิที่ดีเยี่ยม (รอดชีวิตจากการไหลกลับและการทํางานที่สุด)
• รังสีโค้งต่ําถึง 3 ̊5 mm
• ทนต่อสารเคมี (ทนต่อสารละลายและน้ํามัน)
• มีให้เลือกด้วยชั้นติดต่อแบบนําไฟ

การใช้งาน:

• เครื่องเชื่อมโมดูลกล้องมือถือ
• สายพัดลมสําหรับอุปกรณ์สวมใส่
• ระบบอากาศและดาวเทียม
• อินเตอร์เฟซเซ็นเซอร์อุณหภูมิสูง

ตัวอย่างสินค้า:DuPont Pyralux AP

เวลาใช้:

• การใช้งานใด ๆ ที่ต้องการความยืดหยุ่นทางกล
• อุปกรณ์ที่มีพื้นที่จํากัด (พับได้, จอแสดงภาพม้วนได้)
• บรรยากาศอุณหภูมิสูงรวมกับการเคลื่อนไหว
• อุปกรณ์ประกอบการแพทย์ที่มีการเคลื่อนไหวที่ใช้ได้

คุณสมบัติ:

การใช้งาน:

• โมดูล RF พลังงานสูง (ทหาร/อากาศ)
• การบรรจุครึ่งประสาทพลังงาน (MOSFETs, IGBT)
• สับสราต IC ไฮบริด
• อิเล็กทรอนิกส์สําหรับการเจาะหลุม (อุณหภูมิสูงสุด)

รายละเอียด:

• Tg:> 180°C
• CTE (แกน Z):ต่ํา (20-30 ppm/°C)
• การใช้งาน:สับสราตบรรจุในขนาดชิป (BGA, CSP)
• ข้อดี:ความแน่นชั้นที่ดีที่สุด การบิดเบือนอย่างน้อยระหว่างการประกอบ

เมื่อประเมินพื้นฐาน PCB พิจารณาคุณสมบัติไฟฟ้าและความร้อนหลัก ๆ เหล่านี้:

คํานิยาม:วัดขนาดที่วัสดุมุ่งเน้นสนามไฟฟ้า

ผล:

• Dk สูงเพิ่มการเชื่อม capacitive ลดความเร็วสัญญาณ เพิ่มความช้า skew
• Dk ต่ําดีสําหรับวงจรความเร็วสูง / ความถี่สูง

ค่าเป้าหมายตามการใช้งาน:

คํานิยาม:วัดความสูญเสียของไฟฟ้าดิบที่ความถี่ที่กําหนดไว้; สัดส่วนกับการผลิตความร้อน

ผล:

• Df สูงหนาแน่นสัญญาณ สร้างความร้อน จํากัดความถี่สูงสุด
• Df ต่ําทําให้การใช้งานระยะยาวในความถี่สูงโดยไม่ต้องลดความถี่

ค่าเป้าหมายตามความถี่

คํานิยาม:อุณหภูมิที่วัสดุเปลี่ยนจากภาวะกระจก (แข็ง) เป็นภาวะยาง (ยืดหยุ่น)

ผล:

• ต่ํากว่า Tgวัสดุแข็งแรง สนับสนุนน้ําหนักส่วนประกอบ
• มากกว่า Tg:วัสดุอ่อนโยน สายผ่าอาจล้มเหลว
• อุณหภูมิการไหลกลับต้องคงอยู่ภายใต้ Tg อย่างน้อย 15~20 °C

ความต้องการของอุตสาหกรรม:

คํานิยาม:อัตราการเปลี่ยนแปลงมิติต่อองศาเซลเซียส

ผล:

• CTE ทองแดง (แกน Z):~ 16 ppm/°C
• ไม่ตรงกันสาเหตุจากการแตกระหว่างการไหลกลับและจักรยานความร้อน
• เป้าหมาย:PCB Z-axis CTE ≤50 ppm/°C (ตรงกับทองแดงมากที่สุดเท่าที่เป็นไปได้)

ค่า CTE แบบ:

กติกา:ติดตาม CTE เมื่อออกแบบแผ่นที่มีวงจรความร้อนสูง (รถยนต์, ท้องอากาศ) หรือชั้นแกนทองแดงหนา

คํานิยาม:ความสามารถของวัสดุในการนําความร้อนออกไปจากส่วนประกอบ

ระยะเป้าหมายตามการใช้งาน:

ใช้ตารางนี้เป็นแนวทางการอ้างอิงที่รวดเร็วในการเลือกสับสราท:

FR-4 ยังคงเป็นปัจจัยพิจารณา

• ค่าหน่วย: 1 บาท 3 บาทต่อแผ่น 6" * 6" (มาตรฐาน 2 ชั้น)
• สับสราตความถี่สูง: ราคาแพงกว่า 3 หมื่น 10*
• กระดาษโลหะ: ราคาแพงกว่า 2 5*
• วัสดุพิเศษ (เซรามิค, AlN): ราคาแพงกว่า 1050*

แนะนํา:ใช้ FR-4 เป็นเบสไลน์ เพียงแค่ปรับปรุงถ้าการจําลองหรือต้นแบบเปิดเผยปัญหาการทํางานจริง

ข้อจํากัดหลักของกระบวนการ:

รายการการกระทํา:

• ยืนยันความสามารถการผลิตกับโรงงานของคุณ ก่อนที่จะเสร็จสิ้นการเลือกวัสดุ
• ขอแนวทางการออกแบบเฉพาะสําหรับพื้นฐานที่คุณเลือก
• แผนเวลาในการนํายาวสําหรับวัสดุพิเศษ

ความคิดเกี่ยวกับกฎหมาย:

สถานที่ที่มีความชื้นสูง

• ความท้าทายการดูดซึมความชื้นลด Tg ลดความแข็งแรงของ dielectric
• การแก้ไข:ใช้วัสดุที่มี CTI (Comparative Tracking Index) สูง เช่น Shengyi S1165
• ตัวเลือก:การเคลือบแบบตรงกันเพื่อการป้องกันเพิ่มเติม

การเผชิญกับสารเคมี (น้ํามัน, สารละลาย):

• ความท้าทายวัสดุอินทรีย์พังลงภายใต้ความเครียดทางเคมี
• การแก้ไข:พิจารณา กระดาน เซรามิค หรือ เซรามิค ที่ มี หัวโลหะ
• ตัวเลือก:สารเคลือบป้องกันหรือสารประกอบการทํากระป๋อง

ความสูงสูง:

• ความท้าทายความดันอากาศต่ํา ลดประสิทธิภาพการเย็น; ความเสี่ยงของการปล่อยโคโรน่า
• การแก้ไข:ใช้วัสดุที่มีการแยกออกแบบแบบไฟฟ้าสูงกว่า (เช่น โพลีไมมิด)
• ตัวเลือก:เพิ่มระยะห่างและระยะห่าง

สตาร์ท: ความท้าทายหลักในการออกแบบของคุณคืออะไร?

1คุ้มค่า?
→ ใช้มาตรฐาน FR-4 ✓
   
2ความถี่สูง (> 1 GHz)
→ ความกังวล Dk หรือ Df?
→ ใช่: PTFE หรือ Rogers RO4000 ✓
→ NO: FR-4 TG สูง ✓
   
3พลังงานสูง (> 50W)
→ การจัดการความร้อนที่สําคัญ?
→ ใช่: โลหะ-เนื้อ (Al หรือ Cu)
→ อุณหภูมิ > 130 °C ในการทํางาน?
→ ใช่: หัวหิน
   
4. อุณหภูมิสูงสุด (> 130 °C)
→ ความต้องการยืดหยุ่น?
→ ใช่: โพลิไมด์ (PI) ✓
→ NO: FR-4 Tg สูงหรือเซรามิก
   
5ความยืดหยุ่นทางกล
→ จําเป็น: โพลิไมด์ (PI) ✓
→ ไม่จําเป็น: FPC มาตรฐาน
   
6สถานที่แวดล้อมสุดขั้ว (ท้องอากาศ/ทหาร)
→ เซรามิก (AlN หรือ Al2O3) + ไฮบริดพิเศษ

แนะนําวิธีการ 3 ขั้นตอน:

• กําหนดความต้องการทั้งหมด (ความถี่ พลังงาน อุณหภูมิ ขนาด ค่า)
• วิ่งการจําลองความสมบูรณ์แบบของสัญญาณ (SI) (HyperLynx, AltiumDesigner, Keysight ADS)
• วิ่งการจําลองความร้อน (ANSYS, Fluent)
• เปรียบเทียบวัสดุผู้สมัคร 2

สั่งตารางต้นแบบในวัสดุ 2?? 3

ประกอบด้วยส่วนประกอบจริง

ทําการทดสอบบนเบนจ์:

• การตอบสนองความถี่ (เครื่องวิเคราะห์เครือข่ายเวกเตอร์)
• ระยะเวลาในการใช้อุณหภูมิ (-20°C ถึง +85°C, ขั้นต่ํา 5 ช่วง)
• การถ่ายภาพความร้อนภายใต้ภาระ
• การวัดความสมบูรณ์แบบของสัญญาณ / ภาพแผนตา

• เลือกวัสดุที่มีประสิทธิภาพดีที่สุดจากต้นแบบ
• สั่งชุดทดสอบเพื่อรับรองกระบวนการผลิต
• ทําการทดสอบไฟฟ้าและความร้อน 100%
• จบผู้จําหน่ายและการออกแบบเพื่อการผลิต (DFM)

ชั้น	วัสดุ	เหตุผล
เส้นรอย RF ของแอนเทนนา/LNA	โรเจอร์ส RO4350B	Dk/Df ต่ํา ปรับปรุงให้ 3 ̊5 GHz
แบสเบนด์/ดิจิตอล	FR-4 Tg สูง	ประหยัดดี สําหรับสัญญาณดิจิทัล
สื่อสังคม +86 13823599420 ลิงก์ด่วน เกี่ยวกับเรา ผลิตภัณฑ์ บล็อก ติดต่อเรา ผลิตภัณฑ์ การผลิต PCB การประกอบพีซีบีเอ EMS แบบครบวงจร บริการต้นแบบ บริการออกแบบ PCB ติดต่อเร็ว โทรศัพท์ 86-755-27396984 86-755-27396984 อีเมล info@duxpcb.com ที่อยู่ ห้อง 201 อาคารธุรกิจฮัวมาโอะ เลขที่ 69 ถนนเบดิดิตาน 1 ถนนชาจิง เขตบาอาน เชียงใหม่ นโยบายความเป็นส่วนตัว |  แผนผังเว็บไซต์ จีน คุณภาพดี การผลิต PCB ผู้จัดจําหน่าย.ลิขสิทธิ์ 2025-2026 DuxPCB Technologies Co., Ltd. สิทธิทั้งหมดถูกเก็บไว้ +86 13823599420