Die ontwikkeling van FR-4

2021-08-30

  Toe Gene Roddenberry "Star Trek" in 'n hoek van die Verenigde State geskryf het, bestudeer 'n groep ingenieurs 'n minder gevaarlike projek, maar hierdie projek het 'n deurbraak ontwikkel en beïnvloed steeds die terminologie van die PCB-industrie vandag.

 

  Die ingenieur organiseer National Electrical Manufacturers Association, waarna verwys word as NEMA. In die PCB-industrie is die verteenwoordiger van die vereniging "L1" tegniese spesifikasies. "Star Trek" voeg terme soos "fotonvis" en "dubbellitiumlegering" en "kurwe-enjin" by vir mense, en NEMA skep G-10, FR-4 vel en FR-5, en ander terme vir die PCB-industrie. "FR" is 'n na verwys as "Vlamvertrager" materiaal, wat gemerk sal word met rooi vervaardiger se logo. Op daardie tydstip was die materiaal wat gebruik is om PCB te vervaardig slegs papierversterkte materiaal. Vanaf die vroeë 1960's het die oorgang na glas-versterkte PCB-materiaal, en NEMA die relevante konsepte in hierdie proses herdefinieer en industriespesifieke terminologie geword

 

  Die ontwikkeling van die PCB-substraat sal onvermydelik lei tot veranderinge in prestasieklassifikasie. NEMA word geklassifiseer volgens die fisiese eienskappe van die basiese chemiese samestelling volgens die materiaal. Byvoorbeeld, die industrie het geklassifiseer volgens die glasomskakelingstemperatuur (Tg), gebruik gewoonlik "standaard" "medium" en "hoë" TG-substrate, so baie PCB-ontwerpers en gebruikers glo dat die TG-waarde en die hittebestandheid van die substraat is direk Verwantskap, en hulle sal "hoë TG" produkte spesifiseer vir toepassings met 'n hoë hitte aanvraag. Ek het gedink aan die gesegde wat Spock gesê het - "Onvoldoende feite is altyd baie geneig tot gevaar.

 

  Die TG-waarde is slegs die faseverandering in die hars chemiese samestelling, en voldoende energie (temperatuur) word verkry om die rotasiegraad van vryheid van die polimeer te verhoog, sodat dit van die glastoestand na 'n rubbertoestand omskep. As jy voortgaan om energie toe te pas, is die volgende oorgang TM of 'n smelttemperatuur. Die termohardende plastiek het onverwags 'n beroep gedoen. Teoreties is daar TM, maar die termohardende hars is hoër as die termiese ontbindingstemperatuur TD, sodat die termohardende materiaal nooit TM sal bereik nie, dit wil sê, voordat die TM bereik is, is die termohardende hars in koolstof en elk ontbind. Gas. TG en TD het geen direkte korrelasie nie.

 

  Om termiese werkverrigting te bepaal, moet die materiaal heeltemal verander word om alle eienskappe wat verband hou met die terminale toepassing te oorweeg, en dit beteken dat daar verandering in klassifikasie sal wees. Slegs die "hoë TG" substraat is nie genoeg nie, maar spesifiseer ook die ooreenstemmende werkverrigting volgens die toepassing, insluitend TG, TM, hiërargiese tyd, z-as termiese uitsettingskoëffisiënt en termiese geleidingsvermoë om die substraat wat op die toegedien word, volledig te karakteriseer. ontvanger bestuur.

 

  Van "Star Trek" sal ons geleidelik nie meer polskrag gebruik nie. Dit is 'n bietjie verkeerd. Die eerste werk na die gradeplegtigheid in ons kollege is in 'n navorsingslaboratorium. Op daardie tydstip het die werkinhoud 'n ruimtelike pulsenjin ingesluit tot "vervormingspoed." Ek sê beslis dat mense voortgaan om die transmissietempo van seine en data te verhoog. James Montgomery Scott (Scotty) het 'n bekende gesegde - "Ek kan nie fisiese wet verander nie". Soos ons sien, is wat hy gesê het reg, maar ons kan inderdaad die fisiese wet ondersoek.

 

  Die PCB in die 1960's is baie eenvoudiger. Op daardie tydstip was die verwysingsfrekwensie 1 MHz, en die stroombaan was hoofsaaklik saamgestel uit analoog toestel, en het selde 'n vierkantige golfvorm vereis dat die teoretiese bandwydte oneindig geword het. Die afgelope hoëfrekwensiereeks kan in twee verdeel word bandwydte-FR-4 kan met bandwydte gebruik word en kan nie gebruik word nie. As jy die geval teëkom waar FR-4 nie gebruik kan word nie, kan die meeste ontwerpers slegs uitdagings kies - deur die unieke seleksie PTFE te gebruik, maar sodra die PTFE gebruik is, is die koste duur en die aanbod is beperk.

 

  Toe James T. Kirk-kaptein die Klindong in die simulasie-opleiding van Xiaolin Pill ontmoet het, het hy 'n situasie ontmoet wat bestem was om uit te daag, en hy het uiteindelik gekies om te verneuk. Vandag se stroombaanontwerpers is regtig gelukkig, hulle hoef nie te kul nie, want die spasies tussen FR-4 en PTFE werkverrigting en koste is gevul deur baie nuwe reekse substraatmateriale, hierdie materiale het verskillende werkverrigting op hoëfrekwensie- en hoëspoedstroombane . . 'n Nuwe generasie materiale maak die ontwerper om 'n substraat meer buigsaam te kies, nie omdat dit nodig is om die algehele prestasie van die algehele prestasie of hoë koste te ontmoet nie.

 

  Die FR-4 self het 'n baie groot vordering. Aanvanklik het FR-4 net een vlak gehad, en vandag se FR-4 dek verskillende aard en chemiese samestelling. Onlangse FR-4-materiale is ook verdeel in FR-4.0 en FR-4.1 (wat ooreenstem met gebromeerde vlamvertragers en broomgekookte vlamvertragers), omdat mense besef het dat alle FR-4-materiale dieselfde is, en Die effek verkry deur 'n variant verteenwoordig nie meer ander variante nie. "Jim, dit is FR-4, maar die FR-4 ken ons!"

 

  Ten spyte van die groot veranderinge in die PCB-industrie die afgelope jare, hoop ek dat jy aktief toekomstige materiële oplossings soos ek sal vind en ontwikkel. Ek hoop dat ons sal lewe in die reis van die nie aankom in die voortydige situasie, voorspoedig.

 

Stuur