PCB din Teflon

Ce este Teflon PCB？

Știți ce este "Teflon"? De fapt, este numele comercial al politetrafluoretilenei (PTFE). Placa PCB Teflon despre care vorbim este o placă de circuit realizată din acest material. Acest tip de placă are o performanță remarcabilă, în special în scenarii de înaltă frecvență, precum sistemele radar și de frecvență radio, care au cerințe mari privind transmisia semnalelor și este deosebit de potrivită pentru utilizare. Acest lucru se datorează în principal caracteristicilor materialului PTFE: pe de o parte, principalul său atribut este "inerta" suprafeței - nu aderă la alte substanțe, proprietățile sale chimice sunt foarte stabile și nu reacționează cu alte substanțe, astfel că are o rezistență puternică la coroziune; pe de altă parte, are o excelentă performanță electrică, putând menține stabilitatea semnalelor de înaltă frecvență în timpul transmisiei, ceea ce reprezintă motivul esențial pentru care este apreciată în echipamentele electronice de înaltă clasă, cum ar fi echipamentele radar și de radiofrecvență, care au cerințe ridicate privind calitatea semnalului.

Avantaje performante ale PCB-urilor Teflon

1. Performanță stabilă în condiții extreme de mediu

• Stabilitate chimică excelentă: PTFE-ul prezintă o rezistență excepțională la coroziunea chimică. Integritatea sa structurală și funcțională poate fi menținută chiar și atunci când este expus la diverse substanțe corosive, cum ar fi acizi, baze, solvenți industriali, uleiuri și lubrifianți. Dacă echipamentul dumneavoastră trebuie să funcționeze într-un mediu "cu risc ridicat", cum ar fi o fabrică chimică sau un laborator, alegerea acestuia este potrivită, fără a exista grija ca materialul să fie corodat.
  
• Rezistență excelentă la temperaturi ridicate și joase: Plăcile de circuit PTFE se comportă bine într-un interval foarte larg de temperaturi. Spre deosebire de materialele obișnuite care devin fragile și crăpate la temperaturi extrem de joase, PTFE-ul poate menține încă o ductibilitate de 5% chiar și în condiții de frig extrem, de -196°C (aproape temperatura azotului lichid); temperaturile înalte pot atinge 315°C, fiind utilizabil în cuptoare industriale și echipamente de reacție la temperatură ridicată.
  
• Rezistență excepțională la intemperii: Nu se teme de vânt, soare, umiditate ridicată și sare abundentă (de exemplu, echipamente de lângă mare). Chiar dacă este utilizat zece sau opt ani, performanța sa a suferit foarte puține degradări.
  

2. "Primul din clasă" la transmisia semnalelor de înaltă frecvență

Pentru dispozitivele electronice, "calitatea" și "viteza" transmisiei semnalelor sunt esențiale, iar plăcile de circuit cu teflon (Teflon PCB) sunt de top în aceste două aspecte:

• Constant dielectric scăzut (aproximativ 2,0): Pe scurt, constanta dielectrică este ca o "rezistență" a transmisiei semnalelor. Cu cât această valoare este mai mică, cu atât semnalul circulă mai rapid. Constanta dielectrică a materialelor obișnuite FR-4 este peste 4,2, în timp ce valoarea de 2,0 a teflonului este foarte scăzută comparativ cu alte materiale de înaltă frecvență, fiind potrivită în special pentru scenarii care necesită semnale rapide.
  
• Pierderi dielectrice extrem de reduse: Pierderea dielectrică poate fi înțeleasă ca fiind „energia pierdută de semnal în timpul transmisiei”. Cu cât această valoare este mai mică, cu atât atenuarea semnalului este mai redusă. Pierderea dielectrică a teflonului este aproape neglijabilă, motiv pentru care este utilizat în radare, stații de bază 5G și alte echipamente, iar semnalul poate fi puternic și stabil, fără „pierderi de pachete”.
  
• Izolare completă: Are o tensiune de străpungere ridicată și o rezistență volumică mare. Chiar și într-un mediu cu înaltă tensiune, nu va avea loc scurgere de curent sau scurtcircuit, fiind foarte sigur.
  

3. Avantaje în detalii

• Proprietăți antiaderente: Tensiunea superficială este foarte mică, astfel încât praful și petele de ulei se pot adera greu, fiind foarte convenabil de curățat și având costuri reduse de întreținere.
  
• Rezistență la umezeală: Rata de absorbție a apei este extrem de scăzută, chiar și într-un mediu umed (de exemplu, în timpul sezonului ploios din sud, echipamente subterane), performanțele nu sunt afectate de umiditate, garantând stabilitatea.

De ce este procesul de fabricație al PCB-urilor din teflon atât de „special"?

Deși proprietățile excelente ale materialului PTFE, transformarea acestuia într-o placă de circuit fiabilă necesită un proces specializat de fabricație, semnificativ diferit de procesul utilizat pentru laminatele standard FR4:

1. Tratamentul suprafeței:

Substratul de Teflon este deosebit de moale, iar suprafața sa este netedă și inertă, ceea ce nu favorizează aderența stratului de cupru. Dacă se folosește o perie pentru a curăța suprafața, ca la plăcile de circuit obișnuite, este ușor să apară zgârieturi. Însă, procese dedicate de tratament al suprafeței, cum ar fi etanțare cu naftalină sodică sau activare a suprafeței cu plasmă, sunt esențiale pentru a activa suprafața și a crea puncte puternice de legătură chimică pentru metalizarea ulterioară.

2. Găurirea:

Buriele obișnuite tind să tragă materialul și să formeze așchii atunci când se face găurirea Teflonului. Trebuie să folosim burie noi, cu o forță mare de tăiere, și să găurim încet. De asemenea, se adaugă frecvent umpluturi ceramice materialului pentru a-îmbunătăți capacitatea de găurire și stabilitatea dimensională a laminatului.

3. Cuprul electroplacat:

Materialul pur din Teflon are un coeficient relativ ridicat de dilatare termică pe direcția grosimii (axa Z), iar acesta tinde să se „întindă și contracte” ușor la schimbarea temperaturii. Din acest motiv, peretele orificiului (via) trebuie placat cu un strat de cupru cu rezistență mare la tracțiune, similar cu adăugarea unui strat de „armătură” pe peretele orificiului, altfel este posibil ca placa să se desprindă și orificiul să se crăpese ușor.

4. Tratarea cu măști de lipire:

După procesul de corodare (etching), trebuie efectuată tratarea cu măști de lipire în termen de 12 ore – acest lucru este necesar deoarece suprafața Teflon se oxidează ușor dacă este expusă prea mult timp. Înainte de tratare, trebuie efectuată o uscare completă pentru a elimina umezeala, altfel stratul de măști de lipire poate forma bule, influențând negativ utilizarea ulterioară.

5. Depozitare și laminare:

• La depozitare, trebuie păstrat într-un mediu cu temperatură ambientală și ferit de lumina directă a soarelui, altfel suprafața se poate oxida sau contamina ușor;
  
• La laminare, suportul de Teflon pur nu trebuie oxidat în prealabil și poate fi presat direct cu folie de cupru sub presiune ridicată; însă dacă este un material compozit din Teflon și FR-4, trebuie oxidat mai întâi, altfel straturile se pot delamina ușor.

Alegeți PCB din Teflon, pentru a beneficia de următoarele avantaje:

1. Transmisie a semnalului "fără nicio interferență": constantă dielectrică scăzută + pierderi reduse, semnalele de înaltă frecvență se transmit rapid și stabil, fiind potrivit în special pentru echipamente sensibile la semnale, cum ar fi radarul sau sistemul RF;

2. Adaptabilitate „fără defecte” la mediu: de la frig extrem până la temperaturi ridicate, de la coroziune chimică până la umiditate, poate rezista tuturor tipurilor de condiții extreme, economisind astfel eforturile legate de întreținerea frecventă;

3. Durata de viață este cu mult mai mare decât cea a plăcilor de circuit obișnuite: rezistență ridicată la condiții meteo, materialul nu se degradează ușor, investiția unică poate înlocui plăcile obișnuite pentru mai mulți ani, fiind mai eficientă din punct de vedere al costurilor pe termen lung.

Placa Teflon PCB are, de asemenea, următoarele dezavantaje:

1. Este dificil de prelucrat și necesită echipamente speciale și experiență, astfel că costul este mai mare decât cel al plăcilor obișnuite din FR-4;

2. Coeficientul de dilatare termică trebuie luat în considerare în timpul proiectării, altfel pot apărea probleme precum crăparea găurilor;
Cerințele privind procesul sunt mari pentru producători, iar orice producător nu poate realiza acest lucru corespunzător.

De ce să alegeți LHD pentru Teflon PCB?

Suntem producător de PCB de peste 20 de ani și am acumulat sute de experiențe practice doar în cazul PCB-urilor Teflon. Indiferent dacă este vorba de prototip sau producție în serie, putem face față foarte bine:

1. Control riguros al calității: De la evaluarea posibilităților de fabricație (DFM) în etapa de proiectare până la testarea electrică (E-test), inspecția optică automată (AOI), inspecția cu raze X pentru BGA în timpul producției, fiecare pas este esențial pentru a garanta lipsa defectelor ale placilor livrate de la fabrică;
2. Fără cantitate minimă de comandă: Chiar dacă aveți nevoie doar de câteva mostre pentru testare, vom accepta și vă vom oferi un deviz gratuit;
3. Calificări complete: Certificare în cadrul sistemului de managementul calității ISO9001 și certificare de siguranță UL, întregul proces, de la materiale până la producție, este garantat.

Dacă dispozitivul dumneavoastră are nevoie de o placă de circuit stabilă la frecvență înaltă și rezistentă în condiții extreme, de ce să nu discutăm despre nevoile dumneavoastră - vă putem recomanda cea mai potrivită soluție Teflon PCB, în funcție de scenariul specific, pentru a vă ajuta să obțineți performanța maximă a echipamentului.