Teflon-PCB

Mikä on Teflon-PCB?

Tiedätkö, mikä Teflon on? Se on itse asiassa polytetrafluoreteenin (PTFE) kauppanimi. Teflon-kytkentälevystä, josta tässä puhutaan, on valmistettu tästä materiaalista valmistettu piirilevy. Tälläisellä levyllä on erinomainen suorituskyky erityisesti korkeilla taajuuksilla, kuten tutka- ja radiojärjestelmissä, joissa on korkeat vaatimukset signaalin siirrolle. Se soveltuu erityisen hyvin tällaisiin käyttökohteisiin. Tämä johtuu PTFE-materiaalin ominaisuuksista: toisaalta sen tärkein piirre on pinnan "inerttisyys" - se ei tartu asioihin, sen kemialliset ominaisuudet ovat erityisen stabiilit eivätkä reagoi muiden aineiden kanssa, joten sillä on vahva korroosionkestävyys; toisaalta sen erinomainen sähköinen suorituskyky säilyttää korkeataajuiset signaalit vakaana niiden siirron aikana, mikä on myös keskeinen syy siihen, että sitä suositaan korkealaatuisessa elektroniikassa, kuten tutka- ja radiolaitteissa, joissa on korkeat vaatimukset signaalin laadulle.

Teflon-piirilevyn ydinsuorituskyvyn edut

1. Vakaa suorituskyky äärimmäisissä olosuhteissa

• Erinomainen kemiallinen stabiilisuus: PTFE osoittaa poikkeuksellista kemiallista korroosionkestävyyttä. Sen rakenteellinen ja toiminnallinen eheys säilyy edelleen altistuessaan monenlaisille syövyttäville aineille, kuten happoihin, emäksiin, teollisuusliuottimiin, öljyihin ja voiteluaineisiin. Jos laitteidesi on tarkoitus toimia "korkean riskin" ympäristöissä, kuten kemian teollisuudessa tai laboratoriossa, on oikea valinta valita tämä materiaali, eikä tarvitse huolehtia materiaalin syöpymisestä.
  
• Erinomainen lämmön- ja alhaisen lämpötilan siedettävyys: PTFE-piirilevyt toimivat hyvin erittäin laajalla lämpötila-alueella. Toisin kuin tavanomaiset materiaalit, jotka haurastuvat ja murtuvat äärimmäisen kylmissä olosuhteissa, PTFE voi edelleen säilyttää 5 %:n taipuvuuden jopa -196 °C:n lämpötilassa (lähellä nestetypen lämpötilaa); korkeat lämpötilat voivat nousta jopa 315 °C:seen, ja sitä voidaan käyttää teollisuusuuneissa ja korkean lämpötilan reaktorilaitteissa.
  
• Erittäin vahva sääkestävyys: Se ei pelkää tuulta, auringonpaistetta, korkeaa kosteutta ja suolaisuutta (esimerkiksi rannikolla oleva laitteisto). Vaikka sitä käytettäisiin kymmenen tai kahdeksan vuoden ajan, sen suorituskyky ei juuri heikennä.
  

2. "Ykkönen" korkeataajuisessa signaalinsiirrossa

Elektronisille laitteille signaalinsiirron "laatu" ja "nopeus" ovat elintärkeitä, ja Teflon-levy on erinomainen näissä kahdessa suhteessa:

• Matala dielektrisyysvakio (noin 2,0): Yksinkertaisesti sanottuna dielektrisyysvakio on kuin signaalin siirron "vastus". Mitä matalampi tämä arvo on, sitä nopeammin signaali kulkee. Tavallisten FR-4-materiaalien dielektrisyysvakio on yli 4,2, kun taas Teflonin 2,0 on hyvin matala korkeataajuisissa materiaaleissa, mikä tekee siitä erityisen sopivan tilanteisiin, joissa vaaditaan nopeaa signaalia.
  
• Erittäin alhainen dielektrinen häviö: Dielektrinen häviö voidaan ymmärtää ilmiönä, jossa signaalin siirrossa katoaa energiaa. Mitä pienempi tämä arvo on, sitä vähemmän signaali vaimenee. Teflonin dielektrinen häviö on lähes merkityksetön, minkä vuoksi sitä käytetään muun muassa tutkissa ja 5G-telepalvelukeskuksissa, jolloin signaali säilyy vahvana ja vakaana ilman "pakettihäviöitä".
  
• Täysi eristys: Sillä on korkea läpilyöntijännite ja suuri tilavuusresistanssi. Vaikka olisi kysymys korkeajänniteympäristöstä, vuotoa tai oikosulkua ei tapahdu, mikä tekee käytöstä erittäin turvallisen.
  

3. Yksityiskohtien edut

• Ei-tarttuvuus: Pinnan vetovoima on erittäin pieni, mikä tekee siitä sellaisen, että pöly ja öljy tahrautuvat siihen vaikeasti. Puhdistaminen on helppoa ja huoltokustannukset ovat matalat.
  
• Kosteudenkestävyys: Vedenottokyky on erittäin alhainen, ja vaikka olosuhteet olisivat kosteat (esimerkiksi etelässä sadekaudella tai maan alla olevassa laitteistossa), materiaalin suorituskyky ei kärsi kosteudesta, ja sen vakaus säilyy.

Miksi Teflon-piirilevyjen valmistus on niin "vaativa"?

Vaikka PTFE:n materiaalimallit ovat erinomaisia, sen muuntaminen luotettavaksi piirilevyksi vaatii erikoistettua valmistusprosessia, joka eroaa selvästi standardien FR4-lamellien valmistusprosessista:

1. Pintakäsittely:

Teflon-levyn pohja on erityisen pehmeä, ja sen pinta on sileä ja inertti, mikä ei edistä kuparikerroksen tarttumista. Jos pinta puhdistetaan tavallisen piirilevyn tavoin harjalla, siihen on helppo naarmuttaa. Sen sijaan on välttämätöntä käyttää erityisiä pintakäsittelyprosesseja, kuten natriumnafoliinipohjaisuutta tai plasmakäsittelyä, joilla aktivoitetaan pinta ja luodaan vahvat kemialliset kiinnityskohdat metallistusta varten.

2. Poraus:

Tavalliset poranterät aiheuttavat helposti materiaalin venymistä ja reunojen muodostumista teflonia porattaessa. Meidän on käytettävä uusia teriä, joilla on korkea leikkuukyky, ja porattava hitaasti. Lisäksi materiaaliin lisätään usein keraamista täyteainetta parantamaan sen porausominaisuuksia ja lamellin mitan stabiiliutta.

3. Elektrolyyttinen kuparointi:

Puhtaan Teflon-materiaalin lämpölaajenemiskerroin on suhteellisen korkea paksuussuunnassa (Z-akseli), ja se on altis "venymiselle ja kutistumiselle" lämpötilan muuttuessa. Siksi reiän seinämän läpi täytyy pinnoittaa korkealla vetolujuudella varustetulla kuparikerroksella, aivan kuin lisättäisiin seinämään kerros "vahvistusraudoitusta", muuten liitännäispinta voi irrota ja läpi on helppo murtua.

4. Juotosmassan käsittely:

Kun kaiverrus on valmis, juotosmassan käsittely täytyy tehdä 12 tunnin sisällä – tämä johtuu siitä, että Teflon-pinta hapettuu helposti, jos se on altistettu liian kauan. Käsittelyn jälkeen sitä täytyy kuivata huolellisesti kosteuden poistamiseksi, muuten juotosmassakerros voi kuplittua ja vaikuttaa seuraaviin käyttömahdollisuuksiin.

5. Säilytys ja kerrostaminen:

• Säilytyksen aikana se täytyy sijoittaa huoneenlämmössä olevaan tilaan ja välttää suoraa auringonvaloa, muuten pinta voi helposti hapettua tai saastua;
  
• Kun tehdään lamination, puhdasta Teflon-substraattia ei tarvitse hapottaa etukäteen, vaan sitä voidaan puristaa suoraan kuparifoliolla korkealla paineella; mutta jos kyseessä on Teflonin ja FR-4:n komposiittimateriaali, sitä on hapotettava ensin, muuten kerrokset irtoavat helposti.

Valitsemalla Teflon-kytkentälevyn saat seuraavat edut:

1. "Ei häiriöitä" - signaalin siirto: matala dielektrisyys + matala häviö, korkeataajuuksinen signaali kulkee nopeasti ja vakaasti, erityisen hyvä radarissa, RF-järjestelmissä ja muissa signaalien herkissä laitteissa;

2. "Ei oikosulkuja" - ympäristönsä sietokyky: erittäin kylmästä korkeaan lämpötilaan, kemiallisesta korroosiosta kosteuteen asti, kestää kaikenlaisia äärimmäisiä olosuhteita, säästäen huoltotoimenpiteiden vaivat;

3. Kestolife on huomattavasti suurempi kuin tavallisilla piirilevyillä: vahva sääkestävyys, materiaali ei vanhene helposti, yksittäinen investointi voi korvata useita vuosia tavallisia piirilevyjä, pitkäaikaisesti katsottuna kustannustehokkaampi.

Teflon-PCB:llä on myös seuraavia haittapuolia:

1. Sen käsittely on vaikeaa ja vaatii erityisiä laitteita ja kokemusta, joten sen valmistuskustannukset ovat korkeammat kuin tavallisten FR-4-piirikorttien;

2. Lämpölaajenemiskerrointa on pidettävä huomioitavana suunnittelussa, muussa tapauksessa rei'issä voi esiintyä halkeamisongelmia;
Valmistajien prosessivaatimukset ovat korkeat, eikä vain mikä tahansa valmistaja pysty tekemään sitä hyvin.

Miksi valita LHD Teflon-PCB:lle?

Olemme valmistaneet PCB:itä yli 20 vuotta, ja meillä on kertynyt pelkästään Teflon-PCB-projekteja satoja. Olipa kyseessä näytteen valmistus tai sarjatuotanto, pystymme hoitamaan asian hyvin:

1. Tiukka laadunvalvonta: DFM-valmistettavuuden arviointi suunnitteluvaiheessa sähkötestaukseen (E-test), automaattiseen optiseen tarkastukseen (AOI), BGA:n röntgentarkastukseen tuotannossa – jokainen vaihe on välttämätön takaamaan, että tehtaalta lähtevissä piirikorteissa ei ole yhtään vikaa;
2. Ei vähimmäismäärärajoitusta: Vaikka tarvitsisit vain muutaman näytteen testausta varten, hyväksymme tilauksen ja annamme sinulle ilman maksua arvion hinnasta;
3. Kattavat pätevyydet: Olemme läpäisseet ISO9001-laadunhallintajärjestelmäsertifiointiin ja UL-turvallisuussertifiointiin, ja materiaaleista valmistukseen kattava prosessi on taattu.

Jos laitteesi tarvitsee korkeataaajuista stabiilia ja äärimmille olosuhteille kestävää piirilevyä, miksi et kertoa tarpeistasi – voimme suositella sinulle tilanteeseesi sopivinta Teflon-piirilevyratkaisua auttaaksemme sinua saamaan irti laitteesi maksimaalisen suorituskyvyn.