Basis-Laminate - Materialien
Die Leiterplatte (PCB) vereint zahlreiche Technologien und Konstruktionsarten, die an die elektrischen, thermischen und mechanischen Anforderungen jeder Anwendung angepasst sind. Epoxid (FR-4), PTFE (Teflon), Aluminium, Polyimid… jedes Basismaterial erfüllt einen spezifischen Bedarf und erfordert angepasste Fertigungsprozesse. Die Wahl des Substrats ist ein entscheidender Parameter für die Leistung und Zuverlässigkeit der Leiterplatte. PMB bietet ein breites Spektrum an Laminaten – von FR-4 (Glas-Epoxid) bis hin zu flexiblen Polyimid–, die entsprechend den Leistungsanforderungen, der Zuverlässigkeit und den Anforderungen jedes einzelnen Projekts ausgewählt werden. Die Lieferantenauswahl ist strategisch. PMB verfügt über qualifizierte führende Hersteller in ihrem Markt:
Materialien, die wir beherrschen:
FR4 , IMS (aluminium) , CEM3 , POLYIMIDE , ROGERS
RIGID-Laminate
PMB bietet ein optimiertes Sortiment an „RIGID“-Laminaten – FR-4, starres Polyimid und CEM-3 – sorgfältig ausgewählt bei den beiden volumenstarken chinesischen Herstellern „KB Laminates“ und „Shengyi“. Entdecken Sie jedes der nachstehenden Materialien, seine wichtigsten technischen Eigenschaften, und laden Sie das Datenblatt (PDF) herunter.
# RIGIDLAMINATE – STANDARD-FR4 für 1- und 2-lagige Leiterplatten
Für ein- und doppelseitige Schaltungen verwendet PMB Produkte des Herstellers « KB Laminates », dem weltweit führenden Anbieter von Standardlaminaten. Diese Wahl garantiert:
- Standard-Laminat mit hervorragendem Preis-Leistungs-Verhältnis
- Weltweite Verfügbarkeit und Zertifizierungen
- Nachhaltigkeit des Herstellers und Produktreferenzen
| Property | Unit | IPC TM 650 | KB 6164 | KB 6165 |
|---|---|---|---|---|
| TG | °C | 2.4.25 | 140 | 153 |
| Cte-z | ppm/°C | 2.4.25 | 45 | 42 |
| Dielectric constant | etched@1MHZ | 2.5.5.2 | 4.6-4.8 | 4.6-4.8 |
| Electrical strengh | KV/mm | 2.5.6.2 | ≥ 28 | ≥ 28 |
| Dieletric breakdown | KV | 2.5.6 | ≥45 | ≥45 |
| Surface resistivity | MO | 2.5.17.1 | 2.2×10^8 | 2.4×10^8 |
| Tracking resistance CTI | V | 2.4.24 | ≥175 | ≥175 |
| Td260 | min | 2.4.24.1 | >60 | >60 |
| Td288 | min | 2.4.24.1 | >15 | >20 |
| Td value | °C | 2.4.24.6 | 330 | 348 |
| Flammability | Rating | UL94 | V-0 | V-0 |
# "RIGID" LAMINATE – PREMIUM-FR4 für Mehrschicht-Leiterplatten
Für anspruchsvollere Schaltungen setzt PMB auf „Premium“-Produkte des Herstellers SHENGYI Laminates, der als weltweit führender Anbieter von High-Tech-Laminaten gilt. Diese Wahl garantiert:
- Laminat von überlegener Qualität. Präzise und gleichmäßige Ebenheit. Gleichmäßige Kupferdicke
- Bessere Beständigkeit gegen thermisches Zyklisieren
- Niedriger CTE der Z-Achse – verbessert die Zuverlässigkeit von PTH
Weitere Laminate und Stärken
| Property | Unit | IPC TM 650 | S1000H | S1000-2M | S1600 |
|---|---|---|---|---|---|
| TG | °C | 2.4.25 | 155 | 185 | 135 |
| Cte-z | ppm/°C | 2.4.25 | 37 | 41 | 55 |
| Dielectric constant | etched@1MHZ | 2.5.5.2 | 4.6 | 4.7 | 4.7 |
| Electrical strengh | KV/mm | 2.5.6.2 | - | - | - |
| Dieletric breakdown | KV | 2.5.6 | >45 | >45 | 60 |
| Surface resistivity | MO | 2.5.17.1 | 3.5*10^7 | 2.2*10^7 | 5*10^7 |
| Tracking resistance CTI | V | 2.4.24 | PLC3 | PLC3 | PLC0 |
| Td260 | min | 2.4.24.1 | >60 | >60 | 15 |
| Td288 | min | 2.4.24.1 | 20 | 30 | 2 |
| Td value | °C | 2.4.24.6 | 348 | 355 | 310 |
| Flammability | Grade | UL94 | UL94-V0 | UL94-V0 | UL94-V0 |
# "RIGID" LAMINATE - POLYIMID MIT SEHR HOHER TG (TG 250)
Polyimidlaminat wird für Leiterplatten verwendet, die für den Betrieb bei erhöhten Temperaturen ausgelegt sind. Es bietet hohe thermische Stabilität und bewahrt mechanische sowie dielektrische Eigenschaften in anspruchsvollen Umgebungen. Polyimidmaterialien werden in folgenden Anwendungen häufig eingesetzt: Satelliten / Avionik / Radarsysteme / Flugsteuerungselektronik / Raumfahrt-Elektronik
| Property | Unit | IPC TM 650 | SH260 | VT901 |
|---|---|---|---|---|
| TG | °C | 2.4.25 | 250 | 250 |
| Cte-z | ppm/°C | 2.4.25 | 45 | 50 |
| Dielectric constant | etched@1MHZ | 2.5.5.2 | 4.12 | 4.5 |
| Electrical strengh | KV/mm | 2.5.6.2 | 85 | 54 |
| Dieletric breakdown | KV | 2.5.6 | 40 | 60 |
| Surface resistivity | MO | 2.5.17.1 | 4.8*10^8 | 5*10^8 |
| Tracking resistance CTI | V | 2.4.24 | - | PLC4 |
| Td260 | min | 2.4.24.1 | - | >60 |
| Td288 | min | 2.4.24.1 | - | >60 |
| Td value | °C | 2.4.24.6 | 429 | 390 |
| Flammability | Grade | UL94 | UL94-V0 | UL94-V0 |
# "RIGID" LAMINATE - CEM3 (THERMISCH)
CEM3 ist ein ähnliches Material wie FR4. Die wichtigsten Unterschiede im Vergleich zu FR4 sind:
- Verstärkung aus Non-Woven Glass.
- Verbesserte Wärmeabteilung.
- Charakteristische milchige weiße Farbe.
Aufgrund seiner Vliesstoffstruktur wird CEM3 nur in Einzel - und Doppelschichten angeboten. Es wird hauptsächlich für LED-Beleuchtungsplatten und Stromversorgungsplatten verwendet.
Wir bieten folgende Optionen an:
- Materialstärke: 1,2 mm, 1,4 mm und 1,8 mm.
- Finish Kupfer Dicke: 35 μ m und 70 μ m.
Datenblatt:SHENGYI ST215 (CEM3)
# „STARRE“ LAMINATE - HALOGENFREIES FR-4
Halogenfreies FR-4 verwendet ein halogenfreies flammhemmendes Materialsystem und eignet sich für Leiterplatten mit Anforderungen an Umweltkonformität, thermische Zuverlässigkeit und mehrere Reflow-Zyklen. Die Materialauswahl kann gemäß IEC 61249-2-21 hinsichtlich Chlor-, Brom- und Gesamthalogengehalt bewertet werden; die tatsächliche Konformität richtet sich nach dem Prüfbericht des gewählten Materials.
- Unterstützt halogenfreie FR-4-Materialien mit Standard- und hohem Tg
- Geeignet für bleifreies Reflow-Löten und wiederholte Temperaturwechsel
- Materialreferenzen, UL-Zertifizierungen und Prüfdaten zur Halogenfreiheit verfügbar
- Unterstützt Automobilelektronik, Industriesteuerungen, Stromversorgungen und Exportprodukte
Gängige halogenfreie Leiterplattenlaminate sind S1155 (FR-4) und S1165 (FR-4). Die folgende Tabelle zeigt ausgewählte Parameter dieser Laminate:
| Material | Tg (°C) | Td (°C) | CTE (ppm/°C) | Td260 (min) | Td288 (min) |
|---|---|---|---|---|---|
| S1155（FR-4） | 140 | 380 | 41 | 60 | 60 |
| S1165（FR-4） | 170 | 360 | 40 | 60 | 15 |
Wir bieten fortschrittliche Fertigungsservices für halogenfreie Leiterplatten. In der folgenden Tabelle finden Sie unsere vollständigen Fertigungsmöglichkeiten:
| Item | Manufacturing Capability |
|---|---|
| Quality Grade | IPC Class 2 |
| Layer Count | 2-layer to multilayer |
| Order Quantity | 1–10,000+ pieces |
| Lead Time | 2 days–5 weeks |
| Material | S1150G, S1165 |
| Board Size | Min. 6 × 6 mm; Max. 457 × 610 mm |
| Board Thickness | 0.4–6.5 mm |
| Finished Copper Thickness | 0.5–2 oz |
| Minimum Trace Width / Spacing | 3/3 mil |
| Solder Mask | As specified in the files |
| Solder Mask Color | Green, white, blue, black, red, yellow |
| Silkscreen | As specified in the files |
| Silkscreen Color | White, black, yellow |
| Surface Finish | HASL (Hot Air Solder Leveling) Lead-Free HASL (RoHS) ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold, RoHS) Immersion Silver (RoHS) Immersion Tin (RoHS) OSP (Organic Solderability Preservative, RoHS) |
| Minimum Annular Ring | 4 mil |
| Minimum Drill Diameter | 6 mil |
| Other Processes | Gold fingers Blind/buried vias |
In den folgenden Branchen werden halogenfreie Leiterplatten üblicherweise gefordert oder empfohlen:
- Unterhaltungselektronik: Smartphones, Laptops und Wearables
- Automobilelektronik: Motorsteuergeräte, Infotainmentsysteme und Sensoren
- Luft- und Raumfahrt / Verteidigung: Avionik und Leitsysteme
- Medizintechnik: implantierbare Medizinprodukte und Bildgebungsgeräte
- Erneuerbare Energien: Solaranlagen, Energiespeichersysteme und Windenergieanlagen
Besonders geeignet für Anwendungen mit Anforderungen an Flammhemmung oder erhöhter Empfindlichkeit gegenüber Korrosion und Langzeitzuverlässigkeit.
Materialreferenzen und Prozessparameter werden anhand von Lagenaufbau, Leiterplattendicke, Kupferdicke, Betriebstemperatur und Reflow-Bedingungen technisch geprüft. Bitte senden Sie bei einer Anfrage Gerber-Dateien, den Lagenaufbau und den gewünschten Halogenfrei-Standard.
Hochfrequenz PCBs
Rogers Laminate sind Kohlenwasserstoff-Keramik - Laminate für Hochfrequenzanwendungen wie Breitbandschaltungen, Sensoren und mehr. Sie bieten eine präzise dielektrische Konstante und eine hohe Kontrolle über die Impedanz. Für Prototypen und Kleinserienproduktion in seinem Werk schlägt PMB die folgenden Rogers Laminat-Referenzen vor:
IMS - Aluminium Core
IMS (Insulated Metal Substrate) sind Laminate mit Aluminiumkern, die vor allem für ihre hervorragenden Wärmeabwicklungseigenschaften verwendet werden. IMS-Leiterplatten werden hauptsächlich in Anwendungen wie LED-Beleuchtung und Stromversorgungen eingesetzt, wo ein effizientes Wärmemanagement von entscheidender Bedeutung ist. PMB bietet ein - und zweiseitige IMS-Lösungen. Bei doppelseitigen IMS können zwei verschiedene Stack-ups konfiguriert werden. Optional ist es möglich, eine Seite der Leiterplatte mit einem Klebstoff zu bedecken.3M-9460 Oft ist die von Kunden gewählte Lötmaske schwarz (matte oder glänzende) oder weiß. Diese Wahl der Farbe wird durch die Notwendigkeit bestimmt, das Licht, das von den LEDs auf dem Board erzeugt wird, entweder zu reflektieren oder zu absorbieren. Es gibt unterschiedliche Isolierstärken zwischen dem Kupfer und der Aluminiumbasis von SMI-Substraten. PMB bietet 120 μ m als Standard-Dämmstärke an.
PMB bietet folgende IMS-Materialreferenzen an:
Keramik-Leiterplatten
Keramik-Leiterplatten verwenden fortschrittliche Keramiksubstrate wie Aluminiumoxid und Aluminiumnitrid, um Wärme bei gleichzeitiger elektrischer Isolierung effizient abzuleiten. Sie eignen sich für Designs, bei denen Standard-FR-4 die Anforderungen an Wärmeableitung, elektrische Leistung oder Langzeitzuverlässigkeit nicht erfüllt. Keramiksubstrate schaffen einen direkten Wärmeableitpfad von Komponenten-Hotspots und bieten eine stabile Plattform für Hochleistungs-, Hochtemperatur- und Hochfrequenzelektronik.
Warum ein Keramiksubstrat wählen?
- Hohe Wärmeleitfähigkeit führt die von Leistungsbauteilen und LEDs erzeugte Wärme effizient ab.
- Kombiniert elektrische Isolierung mit stabilen dielektrischen Eigenschaften für anspruchsvolle Leiterplattendesigns.
- Niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient; das Ausdehnungsverhalten von Aluminiumnitrid liegt näher an dem von Silizium.
- Beständig gegen hohe Temperaturen, Feuchtigkeit und chemische Korrosion und damit für raue Betriebsumgebungen geeignet.
Gängige Keramiksubstratmaterialien:
| Material | Thermal Conductivity | Key Features | Typical Applications |
|---|---|---|---|
| Al₂O₃ (Aluminum Oxide) | 24–30 W/m·K | Relatively cost-effective, with high mechanical strength and chemical corrosion resistance. | Industrial electronics, automotive sensors, and LED lighting. |
| AlN (Aluminum Nitride) | 170–230 W/m·K | Excellent thermal conductivity, low coefficient of thermal expansion, and good electrical insulation. | Power modules, high-power LEDs, and 5G infrastructure. |
| SiC (Silicon Carbide) | 120–200 W/m·K | Good high-temperature stability, high hardness, and chemical inertness. | Aerospace, industrial control systems, and high-temperature electronic equipment. |
| BeO (Beryllium Oxide) | 220–350 W/m·K | Extremely high thermal conductivity, but requires specialized safety handling procedures. | Engineering-reviewed microwave and high-frequency systems. |
Die Wärmeleitfähigkeitswerte sind Referenzbereiche für die Materialien. Die endgültige Auswahl hängt von der spezifizierten Keramikqualität, dem Metallisierungssystem, dem Montageprozessprofil und der tatsächlichen Einsatzumgebung ab.
Verfügbare Strukturen und Fertigungsverfahren:
- Wählen Sie ein- oder mehrlagige Keramikstrukturen entsprechend der Schaltungsdichte und den Anforderungen an die Wärmeableitung.
- Die Dickschichttechnik eignet sich für robuste, zuverlässige siebgedruckte Leiter in industriellen Umgebungen.
- Die Dünnschichttechnik eignet sich für Präzisionsmetallisierung, feine Strukturen und Hochfrequenz-Leiterführung.
- Eine Hybridkonstruktion aus Keramik und FR-4 kann eingesetzt werden, wenn Leistung und Systemkosten ausbalanciert werden müssen.
Geeignete Anwendungen:
- Kompakte Baugruppen für Leistungselektronik, LEDs oder begrenzte Wärmeableitpfade.
- Produkte für Hochtemperatur- oder wiederholte Temperaturwechselumgebungen mit hohen Anforderungen an die Substratstabilität.
- HF- und Hochfrequenzdesigns mit Anforderungen an stabile dielektrische Eigenschaften und geringe Verluste.
- Anwendungen, die Feuchtigkeit, korrosiven Medien oder harten mechanischen Bedingungen ausgesetzt sind.
Bitte geben Sie bei einer Anfrage Betriebstemperatur, Verlustleistung, Isolationsanforderungen, Frequenzbereich und den vorgesehenen Lagenaufbau an. Materialqualität, Lagenzahl, Kupferdicke, Via-Struktur und Oberflächenfinish müssen vor der Produktion durch eine technische Prüfung bestätigt werden.
Flexibilität
Flexible Leiterplatten (allgemein FLEX genannt) ermöglichen die Verbindung mehrerer Boards. Sie ermöglichen außerdem die Einführung von Elektronik an Orten, an denen eine starre Leiterplatte nicht untergebracht werden kann. FLEX-Schaltungen sind dünn und leicht, mit Formen, die sich leicht an die mechanischen Einschränkungen des Endprodukts anpassen können und gleichzeitig eine hervorragende Vibrationsbeständigkeit bieten. Diese Technologie wird zunehmend in sogenannten „Hightech" - Produkten eingesetzt. Bei dieser Art von PCB,Polyimide Es wird als Basismaterial verwendet.
Polyimid Dicken:
- 12 µm
- 25 μ m (Standard)
- 50µm
Fertiges Kupfer Dicken:
- Flex 1 Schicht : 18 μ m (Standard) oder 35 μ m
- Flex 2 Schichten : 25 μ m (Standard) oder 45 μ m
Verstärker - Sie können ein oder mehrere Verstärker auf dem Flex hinzufügen / konfigurieren. Dies soll bestimmte Stellen mechanisch verstärken, sei es für Steckverbinder am Ende der Flex, oder SMD-Komponenten implantieren oder die Bereiche der Krümmung begrenzen. Es wird thermisch mit einem Klebstoff verbunden.
Stiffener - Stärken verfügbar:
- Polyimide : 0,075. 0.25 mm
- FR4 : 0.3 .. 1.5 mm
Optional können Sie einen Klebstoff auf einer Seite hinzufügen; wir schlagen die Referenz 3M - 9077 vor.
RIGID-FLEX
Die RIGID-FLEX - Schaltung ist ein Hybridprodukt, das zwei Technologien kombiniert: starre Leiterplatten und flexible Leiterplatten in einer einzigen Struktur.
Diese Architektur ermöglicht eine Reduzierung der Anzahl der Steckverbinder und Kabel, verbessert gleichzeitig die Zuverlässigkeit und spart Platz im Endprodukt.
Der Fertigungsprozess von Rigid-Flex - Schaltkreisen erfordert fundierte Erfahrung in mehreren Schlüsselschritten:
- Der Milling-Prozess
- Der elektrische Test
- Der Druck der Schichten
Nur wenige Hersteller von Leiterplatten beherrschen diese Technologie. Allerdings bietet Rigid-Flex viele Vorteile in Bezug auf Größe, Zuverlässigkeit und Gewichtsreduzierung.
Es wird in vielen Anwendungsfeldern wie Medizinprodukten, Luftfahrt und Automobilelektronik eingesetzt.
- Zuverlässigkeit: Beseitigung der Inter-Card - Konnektivität, die die wichtigste Quelle für Ausfall in der Elektronik darstellt.
- Platzersparnis: Eliminierung von Inter-Karten - Steckverbindern mit weniger Lötpunkten.
- Gewicht zu gewinnen.
- Kostensenkung: Eliminierung von Steckverbindern und Inter-Card - Kabeln.
- Verbesserte Signalübertragung durch Homogenisierung der Leiter.
- Zeit sparen: Versammlung bereits abgeschlossen
PMB.com bietet die folgenden Standard-Lagenaufbauten
- Starres Material: FR4 TG 180 (S1000 - 2).
- Flex-Material: Polyimid.
- Starrdicke: 0,25.. 3.2 mm.
- Starre Schichten: bis zu 8.
- Flex-Layer: 2.
- Steifes Oberflächenverhalten: ENIG.
- Flex Oberflächenüberarbeitung: ENIG.
- Maximale Panelgröße: 1020 x 520 mm.
Für zuverlässige Rigid-Flex - Designs empfiehlt PMB die folgenden Layoutregeln:
- Keine Vias im flexiblen Bereich.
- Entwerfen Sie den Weg mit "Tränentropfen".
- Bevorzugen Sie abgerundete Ecken mit einem großen Radius auf dem flexiblen Teil.
- Keine Änderung der Breite oder Richtung der Gleisen im Faltbereich.
- Gleisen senkrecht zum starren Flex-Verbindungsbereich.
