What is ESD FR4 board? How does it compare to FR4 board?

Каб зразумець дошку ESD FR4, мы павінны спачатку ўдакладніць яго асноўнае вызначэнне: гэта мадыфікаваны эпаксідны ламінат з шкляной тканінай, заснаваная на традыцыйнай дошцы FR4, з антыстатычнымі (ESD) уласцівасцямі, якія перадаюцца праз спецыяльны працэс. Па сутнасці, гэта "дошка FR4 з абаронай ESD". Наступныя падрабязнасці гэтай тэхналогіі з чатырох перспектыў: яе вызначэнне, характарыстыкі і перавагі, адрозненні ад традыцыйных FR4 і канкрэтных прыкладанняў.

AHD ESD шкляны валакна

Ⅰ . Што такое дошка ESD FR4?

Па -першае, давайце разбіваем асноўную тэрміналогію і ўдакладнім яго сутнасць:

FR4: Стандартнае прызначэнне для эпаксіднай шкляной тканіны. "F" расшыфроўваецца як тэмпературны супраціў (доўгатэрміновая працоўная тэмпература ≤ 150 ° C), "R" абазначае "смалу", а "4"-серыйны нумар. Падкладка - шкляная тканіна, а злучная - эпаксідная смала. Пасля гарачага націску ён становіцца асноўнай дошкай з выдатнымі ўласцівасцямі ізаляцыі. Гэта адзін з найбольш часта выкарыстоўваюцца ізаляцыйныя субстраты ў галіне электронікі.

ESD: электрастатычны разрад. Ядро дошкі ESD FR4 заключаецца ў мадыфікацыі паверхні або інтэр'еру платы, каб мець кантраляваны супраціў паверхні (звычайна ад 10⁶ да 10¹ω). Гэта дазваляе паступовае вызваленне статычнага зарада (а не назапашванне або хуткае разраду), прадухіляючы статычную электраэнергію ад пашкоджання адчувальных кампанентаў або ўстойлівага рызыкі бяспекі.

Карацей кажучы, дошка ESD FR4 - гэта "функцыянальная дошка, якая была зменена з традыцыйнага FR4, каб зрабіць яго антыстатычным, каб вырашыць небяспеку статычнай электраэнергіі". Ён захоўвае асноўныя характарыстыкі FR4 і дадае магчымасці электрастатычнай абароны.

AHD Антыкавы поліскавы ліст для шкляных валокнаў

II. Асаблівасці і перавагі дошак ESD FR4

Перавагі саветаў ESD FR4 круцяцца вакол "падтрымання асноўнай прадукцыйнасці і забяспечваючы моцную абарону ЭСР", у прыватнасці, ахопліваючы пяць асноўных асаблівасцей:

1. Выдатная абарона ад ESD

Кантрольны супраціў паверхні/аб'ёму: Супраціў паверхні звычайна кантралюецца паміж 10⁶ і 10¹ω. Ён не праводзіць электраэнергію, як метал (прадухіленне кароткага замыкання), ані ізаляцыі, як традыцыйныя FR4 (прадухіленне назапашвання статычнай электраэнергіі);

Павольны разрад электрастатычнага зараду: ён хутка памяншае статычнае напружанне да бяспечнага дыяпазону (звычайна <100v), перашкаджаючы электрастатычнаму разраду (ЭСР) выклікаць разбурэнне або пашкоджанне электрастатычна адчувальных кампанентаў (ESDS), такіх як чыпсы і датчыкі;

Устойлівыя антыстатычныя характарыстыкі: антыстатычная прадукцыйнасць дасягаецца праз "ўнутраную мадыфікацыю" (а не павярхоўнае пакрыццё). Гэта гарантуе, што антыстатычныя характарыстыкі застаюцца стабільнымі нават пасля доўгатэрміновага выкарыстання, трэння або змены вільготнасці навакольнага асяроддзя (ад 30% да 60% RH). (Антыстатычныя дошкі з пакрыццём пакрыцця адчувальныя да зносу.)

2. захоўвае асноўныя ўласцівасці традыцыйных FR4

Як мадыфікаваны FR4, яго асноўныя фізічныя, механічныя і ізаляцыйныя ўласцівасці адпавядаюць традыцыйным FR4, адпавядаюць асноўным патрабаванням галіны электронікі:

Прадукцыйнасць ізаляцыі: супраціў аб'ёму ≥ 10⁴ω ・ CM (кантралюецца толькі ў антыстатычнай вобласці; нестантна-статычныя ўчасткі падтрымліваюць высокую ізаляцыю), выдатную дыэлектрычную канстанту (прыблізна 4,5-5,5 пры 1 МГц) і дыэлектрычныя страты датычнай (≤0.02), што робіць яго прыдатнай для сігнальных сігналаў высокай істотнасці.

Механічная трываласць: трываласць згінання (≥ 450 МПа падоўжна, ≥ 400 МПа папярочна) і трываласць на ўздзеянне высокая, што робіць яго ўстойлівым да рэзкі, свідравання і іншых працэсаў, не парушаючы.

Цяпло і экалагічная ўстойлівасць: кароткатэрміновая тэмпературная ўстойлівасць дасягае 260 ° С, і яна ўстойлівая да цяпла, вільготнасці і хімічнай карозіі (напрыклад, алкаголю і мыйных сродкаў), што робіць яго прыдатным для жорсткіх прамысловых умоў.

3. Моцная сумяшчальнасць апрацоўкі

Цалкам сумяшчальны з традыцыйнымі метадамі апрацоўкі FR4: Працэсы ПХБ, такія як бурэнне, фрэзер, рэзанне, гарачае націск і паянне, могуць быць непасрэдна прыняты без дадання новага абсталявання і працэсаў карэкціроўкі.

Наладжваецца: таўшчыня і памер можна рэгуляваць па меры неабходнасці ў адпаведнасці з рознымі сцэнарыямі.

4. Высокая бяспека

Ніякая рызыка іскры: статычная электраэнергія павольна разраджаецца, прадухіляючы іскры, што робіць яго прыдатным для выкарыстання ў гаручых і выбуховых умовах.

5. Выдатная эканамічная эфектыўнасць

У параўнанні з іншымі спецыялізаванымі антыстатычнымі матэрыяламі (напрыклад, антыстатычнай керамікай і кампазітамі на аснове металаў), дошкі ESD FR4 каштуюць толькі крыху больш, чым традыцыйныя FR4. Аднак яны адначасова адпавядаюць патройным патрабаванням "ізаляцыі, антыстатычнай і механічнай трываласці", ліквідуючы неабходнасць у дадатковых ахоўных пластах і прыводзіць да зніжэння агульных выдаткаў.

Antistatic ESD FR4 Лісты Эпаксідная смала з валакна Шкляны ізалятар ...

Ⅲ. Асноўныя адрозненні паміж дошкамі ESD FR4 і традыцыйнымі дошкамі FR4

Параўнанне памераў	Традыцыйная дошка FR4	Дошка ESD FR4
Асноўныя функцыі	Ізаляцыя, падтрымка (без абароны ЭСР)	Ізаляцыя, падтрымка + абарона ад ESD (розніца ў асноўнай)
Павярхоўны супраціў	> 10⁴ω (моцная ізаляцыя, схільная да статычнага назапашвання)	10⁶ ~ 10¹ω (кантраляваны антыстатычны, павольны разрад)
Статычны рызыка электраэнергіі	Высокае: статычнае назапашванне электраэнергіі можа лёгка выклікаць ЭСР, патэнцыйна пашкоджваючы адчувальныя кампаненты.	Нізкая: статычная электраэнергія хутка разраджаецца, ліквідуючы рызыку ЭСР.
Працэс мадыфікацыі	Няма антыстатычнай мадыфікацыі (толькі для эпаксіднай + шкляной тканіны)	Патрабуе дадання антыстатычных сродкаў (напрыклад, вугляродных нанатрубак, праводных напаўняльнікаў) або паверхневых/унутраных мадыфікацый
Прыдатныя сцэнарыі	Не-адчувальныя да ESD сцэнарыі (напрыклад, звычайныя друкаваныя прыборы для бытавых прыбораў і механічныя апоры)	Сцэнарыі, адчувальныя да ESD (напрыклад, паўправаднікі і дакладнасць электронікі)
Каштаваць	Ніжні (базавы матэрыял)	Крыху вышэй (чым традыцыйны FR4)
Сумяшчальнасць прадукцыйнасці	Толькі асноўныя ізаляцыі і механічныя ўласцівасці	Асноўная прадукцыйнасць + антыстатычная прадукцыйнасць (без канфліктаў)

AHD FR4 Glassfiber Sheet

IV. Канкрэтныя прыкладанні дошак ESD FR4

1. Паўправадніковая і мікраэлектроніка

Апрацоўка/ўпакоўка пласцін: выкарыстоўваецца ў пласцінах, упаковачных падносах і тэставых джыках для прадухілення пашкоджання статычнай электраэнергіі ад пласцін або чыпсаў.

Кампаненты паўправадніковага абсталявання: ізаляцыйныя перагародкі, накіроўвалыя рэйкі і ўсмоктвальныя кубкі ўнутры абсталявання для прадухілення пашкоджання статычнай электраэнергіі ў рамках паўправадніковых кампанентаў падчас працы.

2. Электронныя кампаненты і PCB прамысловасць

Дакладныя субстраты друкаванай платы: выкарыстоўваецца ў ПХБ высокачашчынных зносін і PCB Automotive Electronics для забеспячэння перадачы сігналу ізаляцыі, прадухіляючы пры гэтым статычную электраэнергію ад сігналаў або пашкоджвання чыпаў.

Электронныя кампаненты -латкі/скрынкі для перадачы: выкарыстоўваюцца для транспарціроўкі/захоўвання кампанентаў, такіх як ICS, рэзістары і кандэнсатары, каб прадухіліць прыцягненне статычнай электраэнергіі і пашкодзіць кампаненты падчас транспарціроўкі.

Кампаненты вытворчай лініі SMT: Машына для размяшчэння SMT і рэйкі для падачы для прадухілення статычнай электраэнергіі прыводзіць да зрушэння кампанентаў або пашкоджанняў падчас размяшчэння.

3. Медыцынская электроніка

Кампаненты ўнутранай ізаляцыі ў медыцынскім абсталяванні: напрыклад, унутраныя раздзелы і структуры падтрымкі ў маніторах ЭКГ, ультрагукавога абсталявання і хірургічных робатаў. Медыцынскія электронныя кампаненты адчувальныя да статычнай электраэнергіі і павінны адпавядаць патрабаванням ізаляцыі медыцынскага ўзроўню і аховы навакольнага асяроддзя.

4. Прамысловая аўтаматызацыя і новая энергетычная прамысловасць

Прамысловае абсталяванне для кіравання: унутраныя ізаляцыйныя панэлі ў PLC, інвертары і сервоприводы. Прамысловыя ўмовы пыльныя і падвяргаюцца частаму трэння, што лёгка вырабляе статычную электраэнергію і патрабуе абароны для кантрольных чыпаў.

Новая энергетычная прамысловасць: Ізаляцыйныя кампаненты ў вытворчым абсталяванні літый -акумулятара. Літый -батарэі надзвычай адчувальныя да статычнай электраэнергіі (статычныя іскры могуць выклікаць гарэнне клетак). Дошкі ESD FR4 могуць змякчыць гэты рызыка.

Аэракасмічная электроніка: Унутраныя субстраты друкаванай платы ў спадарожніках і касмічных апаратах. Прастора беспаветраная, таму статычная электраэнергія не можа быць рассеяна па паветры, патрабуючы ўласцівых антыстатычным уласцівасцям матэрыялу.

Такім чынам, дошка ESD FR4 - гэта "функцыянальна мадэрнізаваная версія" традыцыйнай дошкі FR4. Яго асноўная каштоўнасць заключаецца ў вырашэнні небяспекі электрастатычнага разраду, не прыносячы ў ахвяру асноўнай прадукцыйнасці. Гэта "абавязковы матэрыял" у галіне электрастатычнай адчувальнай электронікі.

AHD FR4 дэталі

Што такое дошка ESD FR4? Як гэта параўноўваецца з дошкай FR4?