Teflon ploča

Što je Teflon PCB?

Da li znate za "Teflon"? To je ustvari naziv brenda za politetrafluoroetilen (PTFE). Teflon PCB o kojem govorimo je ploča napravljena od ovog materijala. Ovaj tip ploče ima izuzetne performanse, posebno u visokofrekventnim situacijama, kao što su radarski i radiofrekventni sistemi, koji imaju visoke zahtjeve u pogledu prenosa signala. Posebno je prikladan za upotrebu. To je u velikoj mjeri zbog karakteristika PTFE materijala: s jedne strane, njegova najvažnija karakteristika je "inertnost" površine – ne lijepljiv je, hemijski je posebno stabilan i ne reaguje sa drugim supstancama, zbog čega ima izuzetnu otpornost na koroziju; s druge strane, svojom izvrsnom električnom svojstvu može održavati stabilnost visokofrekventnih signala tokom prenosa, što je takođe ključan razlog zbog kojeg se koristi u skupim elektronskim uređajima poput radara i radiofrekventne opreme, koji imaju visoke zahtjeve u pogledu kvaliteta signala.

Ključne prednosti Teflon PCB-a

1. Stabilan rad u ekstremnim uslovima

• Izvrsna hemijska stabilnost: PTFE pokazuje izuzetnu otpornost na hemijsku koroziju. Njegova strukturalna i funkcionalna integritet može ostati očuvana i kada je izložen raznim korozivnim supstancama, kao što su kiseline, baze, industrijski rastvarači, ulja i maziva. Ako vaša oprema treba da radi u "visokorizičnom" okruženju poput hemijske fabrike ili laboratorije, pravilan je izbor, pa se ne morate brinuti da će materijal biti oštećen korozijom.
  
• Izvrsna otpornost na visoke i niske temperature: PTFE ploče pokazuju dobar rad u veoma širokom temperaturnom opsegu. Za razliku od konvencionalnih materijala koji postaju krhki i puknu pri ekstremno niskim temperaturama, PTFE još uvek može očuvati 5% duktilnosti čak i u uslovima dubokog hladjenja od -196°C (blizu temperature tečnog azota); visoke temperature mogu dostići 315°C, pa se može koristiti u industrijskim pećima i opremi za visokotemperaturne reakcije.
  
• Izuzetno snažna otpornost na vremenske uticaje: nije uplašena vjetrom, suncem, visokom vlažnošću i visokom količinom soli (npr. oprema za obalu mora). Čak i ako se koristi desetak godina, njegova učinak se praktično nije pogoršao.
  

2. "Prvjak" u prenošenju visokofrekventnih signala

Za elektronske uređaje, "kvalitet" i "brzina" prenosa signala su životne karakteristike, a Teflon ploče za štampane pločice (PCB) su izuzetne u ta dva aspekta:

• Nizak dielektrični konstanta (oko 2,0): Jednostavno rečeno, dielektrična konstanta djeluje kao "otpor" pri prenosu signala. Što je niža ova vrijednost, brži je signal. Dielektrična konstanta standardnih FR-4 materijala je iznad 4,2, dok je Teflonova vrijednost od 2,0 među najnižima kod visokofrekventnih materijala, što ga posebno prikladnim čini za primjene koje zahtijevaju brze signale.
  
• Ultrani dielektrični gubici: Dielektrični gubici mogu se shvatiti kao "energija izgubljena tokom prijenosa signala". Što je niža ova vrijednost, manje slabljenje signala. Dielektrični gubici Teflona su gotovo zanemarljivi, pa se koristi u radarima, baznim stanicama 5G i drugoj opremi, a signal može biti jak i stabilan bez "gubitka paketa".
  
• Puna izolacija: Ima visoki napon proboja i veliki volumetrijski otpor. Čak i u visokonaponskoj sredini, neće doći do curenja ili kratkog spoja, što je vrlo sigurno.
  

3. Prednosti u detaljima

• Neprianjajuća svojstva: Površinski napon je vrlo nizak, prašina i mrlje ulja se teško prijanjaju, čišćenje je vrlo praktično, a troškovi održavanja su niski.
  
• Otpornost na vlagu: Apsorpcija vode je izuzetno niska, čak i u vlažnoj sredini (npr. kišna sezona na jugu, podzemna oprema), performanse neće biti pogođene vlagom, a stabilnost je osigurana.

Zašto je proizvodnja Teflon PCB ploča toliko "specifična"?

Unatoč izvrsnim materijalnim svojstvima PTFE-a, pretvaranje istog u pouzdanu štampanu ploču zahtijeva specijalizovani proizvodni proces koji se značajno razlikuje od procesa korištenog za standardne FR4 laminirane materijale:

1. Tretman površine:

Teflon supstrat je posebno mekan, a njegova površina je glatka i inerta, što nije pogodno za prijanjanje bakar sloja. Ako se za čišćenje površine koristi četka kao kod uobičajenih štampanih ploča, lako se može oštetiti površina. Umjesto toga, neophodni su posebni procesi tretmana površine poput natrijum naftalen etovanja ili aktivacije površine plazmom kako bi se aktivirala površina i stvorile jake hemijske veze za dalju metalizaciju.

2. Bušenje:

Kod bušenja Teflona, obični burgiji često izazivaju izvlačenje materijala i nastanak oštrica. Moramo koristiti nove burgije sa visokom sečivom i polako bušiti. Takođe, često se materijalu dodaju keramički punila kako bi se poboljšala bušivaost i dimenzionalna stabilnost laminata.

3. Elektrolitički bakar:

Materijal čisti Teflon ima relativno visok koeficijent termalnog širenja u pravcu debljine (Z osa), pa se lako "istegne i sažme" pri promjeni temperature. Stoga, zidovi otvora moraju biti prevučeni slojem bakra visoke čvrstoće na zatezanje, slično kao da dodajete sloj "armature" zidovima otvora, u suprotnom kontaktne površine mogu otpasti, a otvori se lako puknu.

4. Tretman solder maska:

Nakon procesa nagrizanja (etchinga), tretman solder maska mora biti obavljen unutar 12 sati – to je zato što se površina Teflona lako oksiduje ako je dugo izložena. Prije tretmana, materijal mora biti temeljno osušen kako bi uklonio vlagu, u suprotnom sloj solder maska može nabubriti i uticati na dalju upotrebu.

5. Skladištenje i laminiranje:

• Pri skladištenju, materijal mora biti smješten u prostoriji na sobnoj temperaturi i zaštićen od direktnih sunčevih zraka, u suprotnom se površina lako oksiduje ili kontaminira;
  
• Kod laminiranja, čisti Teflon substrat ne treba unaprijed oksidirati i može se direktno presovati sa bakarnom folijom pod visokim pritiskom; ali ako je riječ o kompozitnom materijalu od Teflona i FR-4, potrebno ga je prvo oksidirati, inače je slojevitost vrlo laka.

Ako odaberete Teflon PCB, možete ostvariti ove pogodnosti:

1. "Bez prekida" prijenos signala: nizak dielektrični konstanta + nizak gubitak, visokofrekventni signali se brzo i stabilno šire, pogotovo pogodno za radare, RF sisteme i druge opreme osetljive na signale;

2. "Bez krađe ploče" prilagodljivost okolini: od ekstremne hladnoće do visoke temperature, od hemijske korozije do vlažnosti, može izdržati sve vrste ekstremnih okolnosti, što uštedjuje probleme sa čestim održavanjem;

3. Vrijeme trajanja znatno duže u odnosu na uobičajene štampane ploče: izuzetna otpornost na atmosferske uticaje, materijal se ne stari lako, jednokratna investicija može zamijeniti uobičajene štampane ploče za nekoliko godina, što je dugoročno isplativije.

Teflon PCB također ima sljedeće nedostatke:

1. Teško je obraditi i zahtijeva posebnu opremu i iskustvo, pa je cijena veća u odnosu na uobičajene FR-4 ploče;

2. Koeficijent termalnog širenja mora se uzeti u obzir prilikom dizajniranja, u suprotnom dolazi do problema poput pucanja provrta;
Zahtijeva visoke procesne standarde kod proizvođača, ne može svaki proizvođač ovo izvesti kvalitetno.

Zašto odabrati LHD za Teflon PCB?

Već 20 godina se bavimo izradom PCB-a i uspješno smo stekli stotine projektnih iskustava samo u oblasti Teflon PCB-a. Bez obzira na izradu prototipa ili seriju, možemo sve vrlo dobro obaviti:

1. Stroga kontrola kvaliteta: Od ocjene izvodljivosti dizajna (DFM) u fazi projektovanja, do električnog testiranja (E-test), automatske optičke inspekcije (AOI), BGA X-ray inspekcije tokom proizvodnje – svaki korak je neizostavan kako bi se osigurala nula defekata na pločama koje napuštaju fabriku;
2. Nema minimalne količine narudžbe: Čak i ako vam treba samo nekoliko uzoraka za testiranje, prihvatit ćemo to i dati vam besplatnu ponudu;
3. Kompletne kvalifikacije: Položena ISO 9001 certifikacija upravljanja kvalitetom i UL sigurnosna certifikacija, proces od materijala do proizvodnje je potpuno garantovan.

Ako vaš uređaj zahtijeva ploču štampanih kola koja je stabilna na visokim frekvencijama i otporna na ekstremne uslove, zašto ne biste iznijeli svoje potrebe - preporučit ćemo vam najpogodnije rješenje Teflon PCB-a na osnovu vaše konkretne situacije, kako bismo vam maksimalno poboljšali performanse uređaja.