Was ist eine Glas-Epoxidharz-Leiterplatte?
Ein Glas-Epoxidharz-Leiterplatte ist eine mögliche Art von Leiterplatte. Eine gedruckte Schaltung ist eine isolierte Platte, die nur auf der Oberfläche oder im Inneren verdrahtet ist. Sie ist die Grundkomponente, die zur Herstellung elektronischer Schaltungen verwendet wird, indem elektronische Komponenten auf der Platte montiert werden. Es gibt zwei Arten von Leiterplatten: starre Platten aus unflexiblen, starren Materialien und flexible Platten aus flexiblen, dünnen Materialien.
Glas-Epoxidharz-Leiterplatten sind eine Art von starren Leiterplatten. Sie bestehen aus Glas-Epoxid-Material, bei dem Glasfasern in einer gewebeartigen Form geschichtet und mit Epoxidharz imprägniert sind.
Anwendungen von Glas-Epoxidharz-Leiterplatten
Die gebräuchlichste Leiterplatte ist die Glas-Epoxid-Leiterplatte. Sie hat hervorragende elektrische und mechanische Eigenschaften, und die meisten Leiterplatten, die als doppelseitige oder mehrlagige Platten verwendet werden, sind Glas-Epoxidharz-Leiterplatten.
Glas-Epoxidharz-Leiterplatten haben eine ausgezeichnete Haltbarkeit, Wärmedämmung, Flammfestigkeit und geringe Leitfähigkeit. Daher können sie in Schaltkreisen eingesetzt werden, die Hochfrequenzbetrieb und hohe Zuverlässigkeit erfordern, wie z. B. PCs, Unterhaltungselektronik, Büroautomationsgeräte, IC-Karten, Digitalkameras und Hauptplatinen.
Funktionsweise der Glas-Epoxidharz-Leiterplatten
Gedruckte Leiterplatten bestehen aus einem kupferkaschierten Laminat (Copper Clad Laminate) als Basis, einer Kupferfolie zur Bildung des Schaltungsmusters und einer Tinte zum Schutz der Oberfläche der Platte (Lötstoppfarbe).
Glas-Epoxidharz-Leiterplatten bestehen aus einem Glas-Epoxid-Material, das aus Glasfasergewebe mit Epoxidharzzusatz als kupferkaschiertes Laminat hergestellt wird.
Arten von Glas-Epoxidharz-Leiterplatten
Zu den Arten von Leiterplatten gehören Papier-Phenol-, Papier-Epoxid-, Glas-Verbund- und Glas-Epoxid-Leiterplatten, je nach dem Basismaterial, aus dem das kupferkaschierte Laminat besteht Die Hitzebeständigkeit und Flammwidrigkeit von Leiterplatten kann nach einer Norm mit der Bezeichnung FR (Flame Retardant) als Flammenhemmende Klasse klassifiziert werden.
Gängige Glas-Epoxidharz-Leiterplatte sind als FR-4 klassifiziert und haben Vorteile wie gute Hochfrequenz- und elektrische Eigenschaften, Haltbarkeit, Feuchtigkeitsaufnahme, hohe Flammfestigkeit und niedrige Dielektrizitätskonstante, aber auch Nachteile wie hohe Feuchtigkeitsaufnahme und schlechte Verarbeitbarkeit.
Darüber hinaus sind einige Glas-Epoxidharz-Leiterplatten als FR-5 klassifiziert, das eine höhere Hitzebeständigkeit als FR-4 aufweist. FR-5-Substrate können in der Automobilindustrie eingesetzt werden, wo eine hohe Hitzebeständigkeit erforderlich ist.
Aufbau von Glas-Epoxidharz-Leiterplatten
Zu den starren Substraten wie Glas-Epoxidharz-Leiterplatten gehören Substrate auf der Grundlage von Papier oder Glasgewebe als Material und Epoxid- oder Phenolharzen als Basisharz. Die Arten des Aufbaus der einzelnen Schaltungsebenen von Glas-Epoxidharz-Leiterplatten können in einseitige, doppelseitige und mehrschichtige Leiterplatten unterteilt werden.
1. Einseitige Leiterplatten
Bei einseitigen Leiterplatten wird das Verdrahtungsmuster nur auf einer Seite ausgebildet und die elektronischen Bauteile werden montiert. Bei Glas-Epoxidharz-Leiterplatten besteht die Struktur von oben nach unten aus Lötstopplack, Kupferfolie und Glasgewebe, und zwar in dieser Reihenfolge.
2. Doppelseitige Leiterplatten
Doppelseitige Leiterplatten haben Verdrahtungsmuster auf beiden Seiten. Der Aufbau ist von oben nach unten: Lötstopplack, Kupferfolie, Glasgewebe, Kupferfolie und Lötstopplack. Das Grundmaterial, das Glasgewebe, befindet sich in der Mitte und die Struktur einer einseitigen Leiterplatte ist auf beiden Seiten. Bei doppelseitigen Leiterplatten können Löcher wie Durchkontaktierungen und Durchgangslöcher angebracht werden, um den Stromfluss zwischen den Schichten und das Einsetzen von Leitungskomponenten zu ermöglichen.
3. Multilayer-Leiterplatten
Eine Multilayer-Leiterplatte ist eine Leiterplatte mit vier oder mehr Lagen von Isolierstoffen und Mustern. Der Aufbau ist im Grunde derselbe wie bei einer doppelseitigen Leiterplatte. Kupferfolie, Glasgewebe und Kupferfolie befinden sich in der Mitte, und je mehr Lagen aufeinander gestapelt werden, desto mehr Kupferfolie wird hinzugefügt und mit Lötstopplack überzogen.
Wie wählt man eine Glas-Epoxid-Leiterplatte aus?
Da die verschiedenen Leiterplattenmaterialien unterschiedliche Feuchtigkeitsaufnahme- und Wärmebeständigkeitstemperaturen aufweisen, ist die Wahl einer billigen Leiterplatte zur Kostenreduzierung für den vorgesehenen Verwendungszweck möglicherweise nicht geeignet. Die Verwendung einer Leiterplatte, die für die Anwendung nicht geeignet ist, kann zu einem instabilen Betrieb von elektronischen Geräten oder sogar zu Verbrennungsunfällen führen.
Es ist wichtig, die Lebensdauer und die Hitzebeständigkeit der Materialien zu vergleichen und das richtige Material für den vorgesehenen Verwendungszweck auszuwählen. Bei Präzisionsleiterplatten müssen auch die Handhabungs- und Lagerungsmethoden während der Herstellung und der Oberflächenmontage überprüft werden.