由于最近很多武林上的主流門派都需要采用將的本方案,小編所在的宗門古族也是不例外了,宗門大長老韓立現在想把之前一直在用的板材EM370Z替換成生益的Autolad3,讓我去拿資料分析一下是否可以替換。下圖所示是就是小編我做的一個表格關于兩家板材的一些基礎的參數的描述:
A,EM370Z
B,Autolad3G:
小編我做的這么好,諸位道友們看完記得點贊加收藏啊。感謝了。
我們從三個方面去比對一下這兩個板材是否可以互相替換:
一,熱性能:
EM370Z的關于熱性能的一些參數如下圖所示:
Autolad3G的關于熱性能的一些參數如下圖所示:
從表格里面,我們看到的主要是Tg值,Td值,CTE以及T288/T260/T300等,下面我們分別介紹這些參數。
A,Tg值是GlassTransition Temperature的簡稱, 即玻璃態轉化溫度, 是玻璃態物質在玻璃態和高彈態(通常說的軟化)之間相互轉化的溫度,在PCB行業中,此玻璃態物質一般是指由樹脂或樹脂與玻纖布組成的介質層。常用普通Tg板材的Tg要求大于135℃,中Tg要求大于150℃,高Tg要求大于170℃,Tg值越高,通常其耐熱能力及尺寸穩定性越好。Tg值一般也有不同的測試方法,通常有DMA、DSC和TMA等,不同的測試方法測試結果可能會不一樣,所以我們一般也是在同樣的測試方法下去比較不同材料的Tg值。
關于兩種板材的TG值,從表格中我們可以看出在TEST Condition同為DMA,TEST Condition都為IPC-TM-650-2.4.24,EM370Z的TG值為210,Autolad3G的TG值為200,EM370Z要稍微優于Autolad3G的。
B,Td值即Thermal Decomposition temperature的簡稱,又叫熱分解溫度,是指基材樹脂受熱失重5%時的溫度,為印制板的基材受熱引起分層和性能下降的標志。一般采用的是TGA的測試方法,Td值越高,材料穩定性越好(當然也是相對來說的)。
關于兩種板材的TD值,從表格中我們可以得出EM370Z的TD值為390,Autolad3G的TD值為408,Autolad3G要稍微優于EM370Z的。
C,CTE即Coefficient of Thermal Expansion的簡稱,又叫熱膨脹系數,通常衡量PCB板材性能的是線性膨脹系數,定義為:單位溫度改變下長度的增加量與原長度的比值,如Z-CTE,最終影響的是板厚的變化尺寸。CTE值越低,尺寸穩定性越好,反之越差。
關于兩種板材的CTE值,從表格中我們可以得出TEST Condition同為50°-260°的時候,EM370Z的Z-CTE值為1.8,Autolad3G的Z-CTE值為1.8,Autolad3G和EM370Z是一樣的。
D,T288 是反映印制板基材耐焊接條件的一項技術指標,指印制板的基材在288℃條件下經受焊接高溫而不產生起泡、分層等分解現象的最長時間,該時間越長對焊接越有利。T260/T300也是同樣的意思,只是溫度指標不一樣,在此不再解釋。
關于兩種板材的T288值和T300的值,由于兩個側式的環境溫度不同,目前是不好比較出結果的。
二,電氣性能:
EM370Z的關于熱性能的一些參數如下圖所示:
Autolad3G的關于熱性能的一些參數如下圖所示:
1,DK和DF值:
介電常數(Dk):介電常數影響信號的傳輸速度和電路的阻抗。高頻電路要求選擇介電常數高、介質損耗小的材料。(Dk即介電常數,又叫介質常數,介電系數戒電容率,它是表示絕 緣能力特性的一個系數,以字母ε表示,在工程應用中,介電常數 時常在以相對介電常數的形式被表達,而不是絕對值。)
損耗角正切(Df):損耗角正切影響信號的損耗,Dk和Df的關系密切,高頻電路要求低損耗角正切的材料。(Df又稱損耗因子、阻尼因子戒內耗(internal dissipation)戒損耗角正切(loss tangent),是材料在交變力場作用下應變不應力周期相位差角的正切,也等于該材料的損耗模量不儲能模量之比。)
關于兩種板材的DK值和DF值,由于Autolad3G板材只有在10GHz的數值,只能先比對這個了。首先關于DK值兩個差別不多,Autolad3G板材在10GHz的時候,其DK值為4.0,EM370Z板材在10GHz的時候,其DK值為3.8-4.2之間。其次是DF值,Autolad3G板材在10GHz的時候,其DF值為0.013,EM370Z板材在10GHz的時候,其DF值為0.015-0.019之間,Autolad3G要稍微優于EM370Z的。
三,物理(機械)性能相關的參數:
1,EM370Z的關于物理(機械)性能的一些參數如下圖所示:
Autolad3G的關于物理(機械)性能的一些參數如下圖所示:
EM370Z的關于物理(機械)性能的一些參數比較多一些,例如,吸水率(Water Absorption),剝離強度(Peel Strength),抗彎強度(Flexural Strength),防火等級(Flame Retardant Rating)。Autolad3G板材缺少了吸水率(Water Absorption)這個參數的數值。
A,首先我們去比對第一個數值剝離強度(Peel Strength)。
其名詞定義:銅箔與基材之間的結合力,單位?N/mm?或?lb/in。
測試標準:
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IPC-TM-650 2.4.8(垂直剝離法,室溫或熱應力后測試)
-
影響:
-
低剝離強度?→ 銅箔易脫落(鉆孔、焊接時風險高)。
-
改進措施:選擇高剝離強度板材(如高Tg FR-4),避免過度蝕刻。
關于兩種板材的剝離強度(Peel Strength)的數值,從表格中我們可以得出銅箔類型為1OZ電解銅而且在高溫熱應力測試的時候, EM370Z的剝離強度(Peel Strength)的數值為8.0Lb/in( 磅/英寸),這個是美國廠商數據常用的一種單位,而我們的IPC標準(如IPC-4101)多用 N/mm(牛頓/毫米)。
換算成IPC標準的單位就是8*0.175=1.4N/mm,Autolad3G的剝離強度(Peel Strength)的數值為1.2N/mm,兩個板材的剝離強度的數值差別不算太多。
B,抗彎強度(Flexural Strength),
其名詞定義:板材在彎曲應力下的最大承載能力,單位?MPa?或?psi。
測試標準:IPC-TM-650 2.4.4(三點彎曲法)。
影響:
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低抗彎強度?→ PCB易斷裂(厚板或多層板風險高)。
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改進措施:大尺寸PCB選用高抗彎強度材料(如陶瓷填充FR-4)。
C,防火等級(Flame Retardant Rating)
其名詞定義:衡量PCB材料阻燃能力的標準,常用?UL94?等級劃分。
測試標準:
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UL94 V-0 / V-1 / V-2(垂直燃燒測試)
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UL94 HB(水平燃燒測試)
影響:
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低防火等級(如HB)?→ 火災風險高,不符合安規(如IEC 62368)。
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改進措施:選擇?V-0?或?無鹵素V-0(環保要求)。
兩個都是采用UL_94_V0的這個標準的。
D,?吸水率(Water Absorption):
名詞定義:板材在特定條件下(如浸水24小時)吸收水分的百分比,反映材料的防潮性能。
測試標準
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IPC-TM-650 2.6.2.1(23℃蒸餾水中浸泡24小時)
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IEC 60893(類似方法,可能延長至48小時)
影響
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高吸水率?→ 高溫焊接時易分層(爆板)、介電常數(Dk)不穩定(影響高頻信號)。
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改進措施:選擇低吸水率板材(如PTFE),存儲時防潮(真空包裝+烘烤)
目前是EM370Z的板材提供這個參數,Autolad3G的是沒有提供的這個參數,不好比對哪家的好一些。
下圖所示就是我們在做板材替換的時候需要關心的一些參數了:
從以上的兩種板材的不同類別的參數比對來整體上看是可以替換的,有一些缺失的參數還是需要我們再去比對一下的,當然我們還要注意的就是采購的成本啦。
?好了,諸位道友們以上就是本期的所有內容了,我們下期文章不見不散。
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