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如何區分FR-4,FR-3,CEM-3和CEM-4板材

電子產品用雙面及多層印制電路板,現在通常都采用FR-4基材,這是壹種覆銅箔阻燃性環氧玻璃布板。CEM-3是在FR-4基礎上發展起來的壹種新型印制電路用基板材料。近年來,日本已大量采用CEM-3來替代FR-4,甚至超過了FR-4用量,雙面板約55%左右均采用CEM-3。

壹、CEM-3是壹種復合型覆銅箔板

FR-4是由銅箔與經浸漬阻燃性環氧樹脂的玻璃纖維布層壓而成,而CEM-3與FR-4不同的是采用了玻璃布與玻璃氈復合基材,也稱復合型基材,而非單純玻璃布。

CEM-3的生產過程與FR-4相似,玻璃氈的上膠可以采用立式上膠,也可采用臥式上膠,使用的環氧樹脂系統與FR-4相同。為提高性能可加以改性,通常需加入壹定量的填料。壓制壓力壹般較FR-4低壹半。為適應不同的厚度要求,可采用不同標重的玻璃氈,常用的有50g、75g、105g。

二、CEM-3性能

CEM-3欲替代FR-4,必須達到FR-4所具備的各種性能。目前的CEM-3已通過改善樹脂系統、玻璃氈、層壓制造工藝,從而克服了早期CEM-3產品諸如沖孔金屬化質量、翹曲度及尺寸穩定性差等缺陷。

CEM-3的玻璃化溫度、耐浸焊性、抗剝強度、吸水率、電擊穿、絕緣電阻、UL指標等均能達到FR-4標準,所不同的是CEM-3抗彎強度低

於FR-4,熱膨脹大於FR-4。

CEM-3金屬化孔加工不成問題,鉆孔加工鉆頭磨損率低,易於沖孔和沖壓成型加工,厚度尺寸精度高,但其沖孔的金屬化外觀稍差。

三、CEM-3市場應用

UL認為CEM-3和FR-4可以互換,所以現采用FR-4的雙面板壹般均可作為替換的對象。由於CEM-3與FR-4性能相似,所以在多層板上替用也已成為可能。

因印制電路板價格競爭十分激烈,所以四層板市場也已開始考慮選用CEM-3。但對薄板(<0.8mm)而言,則價格優勢不存在。

CEM-3制成的印制電路板現已用於傳真機、復印機、儀器儀表、電話機、汽車電子、家用電器等產品上。

國內最早開發、研制、生產CEM-3的廠家是深圳太平洋絕緣材料有限公司。該公司生產的CEM-3通常比FR-4便宜10~15%,產品質量符合國際NEMA及IPC標準。

近幾年國內其他壹些覆銅箔板廠也開始研制或批量生產該類新型復合基材。

四、CEM-3基材進壹步改良與發展

為了進壹步適應電子產品SMT組裝,向輕、薄、微型化、多功能化方向發展,今後CEM-3類基材尚有待進壹步改良、提高,主要從下述四方面進行:

1.

填料的優選。填料的晶型、粘度、結晶水數量及用量均會影響成型基材的耐浸焊性、尺寸穩定性和孔金屬化可靠性及透明度。

2.

樹脂系統改善。采用諾伏拉克樹脂可以改善基材的高頻特性,加工性及孔金屬化可靠性。

3.

無紡玻璃氈的改良,玻璃纖維的表面處理,均有利於提高潮濕條件下的絕緣電阻。

4.

玻璃纖維長度的比例搭配可以提高尺寸穩定性。

隨著CEM-3基材性能的不斷改善與提高,世界上應用也愈益普及。近年來,除日本外,韓國和我國臺灣地區在CEM-3的生產、應用方面發展也很迅速,增長速度遠高於FR-4,相信到下壹個世紀,該種新型復合基材將會獲得更大發展。

國內由於電子整機產品設計師們尚不夠熟悉、了解CEM-3產品,主要原因是生產廠家少,宣傳不夠,所以使用CEM-3印制電路板的電子產品很不普遍,隨著日本、韓國和港臺地區在中國大陸投資設廠,相信今後幾年必將促進我國CEM-3的生產與應用的發展

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