如你所知,印刷电路板PCB在电子产品中扮演着重要的角色,所以你需要考虑如何在PCB制造中选择合适的材料。许多不同类型的PCB材料,如FR-4材料,HDI材料,以及Rogers材料等。一般情况下,我们使用标准的FR-4材料来制作印制电路板,以帮助客户降低产品成本,这是一个很好的选择,因为FR-4材料价格实惠,对很多应用都很有效。但是,FR-4材料我们并不是唯一的一种PCB材料,接下来我们来了解一下材料之间的差异。
什么是FR-4材料?
其实,FR-4指的是一种材料的等级,而不是材料,它是一种玻璃纤维增强环氧树脂层压材料的复合材料。FR-4是由玻璃纤维布与环氧树脂粘结剂编织而成,具有阻燃性能。而FR是阻燃的意思,它表示该材料符合UL94V-0标准。
FR-4材料
对于电子工程师和设计人员来说,FR-4玻璃环氧树脂是一种广受欢迎的通用型高压热固性塑料层压材料,具有良好的强度重量比。FR-4的吸水率几乎为零,最常见的是作为电气绝缘体,具有相当高的机械强度。众所周知,这种材料在干燥和潮湿的条件下都能保持其高机械值和电气绝缘性能。这些属性,加上易于制造特性,使这种材料在各种电气和机械应用中都有用武之地。
什么是Rogers材料?
Rogers是一家生产用于制作电路板的层压材料的公司。大多数电路板都是由一种被称为FR4(阻燃4级)的材料制成的,它是一种玻璃纤维/环氧树脂复合材料,单面或双面覆铜箔。Rogers会卖给你FR-4层压板(FR-4芯与铜层压板),他们比较出名的是具有较好高频特性的芯材,如PTFE(特氟龙)。它们比纤维玻璃贵,但在高频下损耗小。这使得其很适合做射频电路板。
FR-4材料与Rogers材料的区别(黄色-FR4较优、绿色-Rogers较优)
1.FR-4材料比Rogers材料便宜。
2.与FR-4材料相比,Rogers材料的高频效果很好。
3.FR-4材料的Df或耗散系数比Rogers材料高,遭受的信号损失更大。
4.在阻抗稳定性方面,Rogers材料的Dk值范围比FR-4材料宽。
5.在介电常数方面,FR-4的Dk约为4.5,低于Rogers材料的6.15-11左右。
6.在温度管理方面,Rogers材料与FR-4材料相比,变化较小。
Rogers材料
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为什么选择Rogers材料?
FR-4材料提供了PCB基板的基本标准,在成本、耐用性、性能、可制造性以及电气性能之间保持了广泛有效的平衡。然而,由于性能和电气性能在您的设计中起着重要的作用,Rogers材料具有以下优势。
- 低电信号损耗
- 有效降低的PCB制造成本
- 降低介电损耗
- 更好的热管理
- Dk(介电常数)值范围广(2.55-10.2)
- 在空间应用中可达到低气体排放量 Low outgassing for space applications
- 改善阻抗控制
专业术语
介质材料
介电材料是一种导电性较差的物质,在PCB建立中用作绝缘层,玻璃、云母、瓷器、塑料和一些金属氧化物都是很好的介电材料。介质材料会随着介电损耗(能量以热的形式流失的比例)的减少而越来越有效,但是,如果介电材料上跨过的电压过大或静电场过强,材料会意外地开始传导电流,这就是所谓的介电击穿。与FR-4相比,Rogers材料不太可能出现介电击穿。
预制Pre-preg
在PCB制作中,预浸料可以使印制电路板的性能特点得到很好的发挥。此外,它还可用于将多层印刷电路板的各层粘合在一起。