Teflon nyomtatott áramkör

Mi az a Teflon PCB？

Ismeri a "Teflon" nevű anyagot? Valójában a poli(tetrafluor-etilén) (PTFE) márkaneve. A Teflon PCB, amiről szó van, egy ilyen anyagból készült nyomtatott áramkör. Ez a típusú lemez kiváló teljesítményt nyújt, különösen nagyfrekvenciás alkalmazásokban, például radar- és rádiófrekvenciás rendszerekben, ahol a jelátvitelre szigorú követelmények vannak, különösen alkalmas felhasználásra. Ennek oka a PTFE anyag jellemzőiben keresendő: egyfelől legfontosabb jellemzője a felszín „inert” jellege – nem tapad meg rajta semmi, kémiai tulajdonságai különösen stabilak, nem reagál más anyagokkal, ezért kiváló a korrózióállósága; másfelől kiváló elektromos tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek a magas frekvenciájú jelek átvitele során biztosítják azok stabilitását, éppen ezért részesítik előnyben olyan nagyértékű elektronikai eszközökben, mint a radarok és rádiófrekvenciás berendezések, amelyek a jelminőségre magas követelményeket támasztanak.

A Teflon PCB magok teljesítményelőnyei

1. Stabil teljesítmény extrém környezetben

• Kiváló kémiai stabilitás: A PTFE rendkívül ellenáll a kémiai korróziónak. Szerkezeti és funkcionális integritása megmaradhat, még ha különféle korrózív anyagoknak, mint például savaknak, lúgoknak, ipari oldószereknek, olajoknak és kenőanyagoknak van kitéve. Ha az Ön eszköze kémiai üzemben vagy laboratóriumban működő „nagy kockázatú” környezetben dolgozik, akkor helyesen dönt, ha ezt választja, és nem kell aggódnia a korrózió miatt.
  
• Kiváló hő- és alacsony hőmérséklet-tűrés: A PTFE áramkörök széles hőmérséklet-tartományban dolgoznak jól. A hagyományos anyagokkal ellentétben, amelyek extrém hidegben ridegekké válnak és repedeznek, a PTFE még -196°C-os mélyhűtött körülmények között is (a cseppfolyós nitrogén hőmérsékletéhez közeli) megőrzi 5% nyúlását; a magas hőmérséklet elérheti a 315°C-ot, így ipari kemencékben és magas hőmérsékletű reakciós berendezésekben is használható.
  
• Szuper erős időjárásállóság: Nem fél a széltől, napsütéstől, magas páratartalomtól és magas sótartalomtól (például tengerparti berendezésektől). Még ha tíz-hét évig használják is, teljesítménye alig romlik.
  

2. A nagyfrekvenciás jelátvitel „első tanulója”

Az elektronikai eszközöknél a jelátvitel „minősége” és „sebessége” az életfunkciók, és a Teflon nyomtatott áramkör e két szempontból kiemelkedő:

• Alacsony dielektromos állandó (kb. 2,0): Egyszerűen fogalmazva, a dielektromos állandó a jelátvitel „ellenállásának” felel meg. Minél alacsonyabb ez az érték, annál gyorsabb a jel. A szokásos FR-4 anyagok dielektromos állandója 4,2 felett van, míg a Tefloné 2,0, ami a nagyfrekvenciás anyagok között nagyon alacsony, különösen alkalmas tehát olyan szcenáriókra, amelyek nagy sebességű jeleket igényelnek.
  
• Ultra alacsony dielektromos veszteség: A dielektromos veszteség értelmezhető úgy, mint „az átvitel során elvész jel energiája”. Minél alacsonyabb ez az érték, annál kevesebb jelcsillapodás történik. A Teflon dielektromos vesztesége szinte elhanyagolható, ezért használják radarokban, 5G bázisállomásokon és más felszereléseken, így a jel erős és stabil lehet „adatvesztés” nélkül.
  
• Teljes szigetelés: Magas átütési feszültséggel és nagy térfogati ellenállással rendelkezik. Még magas feszültségű környezetben is biztonságos, mivel nem keletkezik szivárgás vagy rövidzárlat.
  

3. Előnyök a részletekben

• Nem ragadós tulajdonság: A felületi feszültség nagyon kicsi, a por és zsírfoltok nehezen tapadnak meg rajta, könnyen tisztítható, és alacsony a karbantartási költsége.
  
• Páraállóság: A vízfelvétel szintje rendkívül alacsony, még nedves környezetben (például a déli esős évszak, alul földbe helyezett felszerelés) is biztosított a teljesítmény, mivel a nedvesség nem befolyásolja, így a stabilitás garantált.

Miért olyan „kényes” a Teflon PCB gyártása?

A PTFE kiváló anyagtulajdonszágai ellenére megbízható nyomtatott áramkör készítéséhez szükséges gyártási folyamat jelentősen különbözik a szokásos FR4 laminátumokhoz használt folyamattól:

1. Felületkezelés:

A Teflon alapanyag különösen puha, felülete sima és inaktív, ami nem kedvező a rétegréteg tapadásának. Ha ecsettel próbálnánk megtisztítani a felületet, mint a hagyományos nyomtatott áramköröknél, könnyen karcolódás keletkezne. Ehelyett nátrium-naftalin marással vagy plazma felületaktiválással végzett speciális felületkezelési folyamatokra van szükség, hogy aktiválják a felületet, és erős kémiai kötési pontokat hozzanak létre a későbbi metalizáláshoz.

2. Fúrás:

A hagyományos fúrószerszámok fúráskor hajlamosak a anyag kihúzódására és a peremképződésre a Teflon esetében. Új, nagy vágóképességű fúrószerszámokat kell használni, és lassan kell fúrni. Emellett gyakran kerülnek kerámia adalékanyagok a Teflonba, hogy javítsák a fúrhatóságot és a laminátum méretstabilitását.

3. Rézgalvanizálás:

A tiszta teflon anyagnak viszonylag magas a hőtágulási együtthatója a vastagság irányában (Z-tengely), és hajlamos a "nyúlásra és összezsugorodásra" hőmérsékletváltozás esetén. Ezért a fúrt lyuk falát nagy szakítószilárdságú réteggel kell bevonni, olyan módon, mint amikor a lyuk falához egy "vasbeton megerősítést" adunk, különben az illesztőfelület leeshet, és a fúrt lyuk könnyen megrepedhet.

4. Forrasztópaszta kezelés:

A maratás után a forrasztópaszta kezelést 12 órán belül el kell végezni – ez azért fontos, mert a teflon felülete hosszú ideig való levegőn tartási idő alatt könnyen oxidálódhat. A kezelés előtt alaposan szárazra kell szárítani, hogy eltávolítsuk a nedvességet, különben a forrasztópaszta rétegben buborékok keletkezhetnek, ami az azt követő felhasználást is hátrányosan befolyásolja.

5. Tárolás és rétegeltetés:

• Tárolás során szobahőmérsékleten kell tartani, és kerülni kell a közvetlen napfényt, különben a felület könnyen oxidálódhat vagy szennyeződhet;
  
• Lamináláskor a tiszta Teflon alapanyagot nem kell előzetesen oxidálni, és közvetlenül nyomható rézlemezzel nagy nyomáson; azonban ha a Teflon és FR-4 kompozit anyagból áll, akkor először oxidálni kell, különben a rétegek könnyen leválhatnak.

Teflon PCB választásával a következő előnyöket élvezi:

1. „Zavarmentes” jelátvitel: alacsony dielektromos állandó + alacsony veszteség, a nagyfrekvenciás jelek gyorsan és stabilan haladnak, különösen alkalmas radarokra, rádiófrekvenciás rendszerekre és más jelérzékeny berendezésekre;

2. „Nincs rövidzár” környezeti alkalmazkodóképesség: extrém hidegtől a magas hőmérsékletig, kémiai korróziótól a nedvességig mindenféle extrém környezetet elvisel, így megtakarítja a gyakori karbantartás okozta gondokat;

3. Élettartama messze meghaladja a hagyományos nyomtatott áramkörökét: erős időjárásállóság, az anyag nem öregszik könnyen, az egyszeri beruházás több évre helyettesítheti a hagyományos nyomtatott áramköröket, ami hosszú távon költséghatékonyabb.

A Teflon PCB-nek a következő hátrányai is vannak:

1. Nehéz feldolgozni, különleges felszereltséget és tapasztalatot igényel, ezért költségesebb, mint az átlagos FR-4 áramkörlemezek;

2. A hőtágulási együtthatót a tervezés során figyelembe kell venni, különben problémák, például fúrólyukrepedések léphetnek fel;
A gyártáshoz szigorú folyamatkövetelmények tartoznak, és nem minden gyártó tudja jól elvégezni.

Miért éppen a LHD-t válassza Teflon PCB esetében?

Már több mint 20 éve gyártunk PCB-t, és csupán Teflon PCB terén is több száz projekt tapasztalatával rendelkezünk. Akár mintakészítésről, akár tömeggyártásról van szó, mindent kiválóan tudunk kezelni:

1. Szigorú minőségellenőrzés: A tervezési szakaszban elvégzett DFM gyártási értékeléstől kezdve az elektromos tesztelésig (E-test), automatikus optikai ellenőrzésig (AOI), valamint a BGA röntgenellenőrzésig minden lépés elengedhetetlen, és biztosítja, hogy a gyárból kiszállított lemezek hibátlanok legyenek;
2. Nincs minimális rendelési mennyiség: Még ha csak néhány mintára van is szüksége teszteléshez, elfogadjuk a megrendelést, és ingyenes árajánlatot adunk;
3. Teljes kvalifikáció: Részesültünk ISO9001 minőségirányítási rendszer tanúsítványban és UL biztonsági tanúsítványban, így az anyagoktól a gyártásig garantáljuk a teljes folyamatot.

Ha Ön eszközéhez magas frekvencián stabil és extrém környezeti körülményeket ellenálló nyomtatott áramkörre van szüksége, miért ne beszélne meg a követelményeiről – ajánlani tudjuk Önnek a legmegfelelőbb Teflon PCB megoldást, amely segít maximális teljesítmény elérésében eszközein.