PCB Nelco

Ce guide couvre tout ce que vous devez savoir sur les PCB Nelco tels que les applications, la température de transition vitreuse, le contrôle qualité et les avantages, entre autres aspects.

Cela vous aidera à devenir un expert de l'industrie des PCB Nelco - continuez à lire.

Qu'est-ce que le PCB Nelco ?

Il s'agit d'une carte de circuit imprimé construite à l'aide de Matériaux Nelco, qui offrent des performances mécaniques et thermiques exceptionnelles.

PCB NELCO

Ils conviennent aux applications de circuits imprimés numériques et multicouches à grande vitesse.

De plus, tous les matériaux PCB Nelco offrent une haute résistance CAF et une fiabilité thermique pour une compatibilité avec un assemblage sans plomb et sont conformes RoHS.

Quelles sont les différentes finitions de surface de PCB dans Nelco PCB ?

Les principaux types de finitions utilisées dans Nelco PCB incluent :

1) Or par immersion au nickel autocatalytique

ENIG est l'alternative la plus courante et est utilisée sur la majorité des PCB Nelco.

Cette finition donne un film fin soudable doré qui protège les traces de cuivre grâce à une barrière de nickel qui les sépare du cuivre.

C'est une alternative sans plomb idéale qui forme une finition durable.

2) Nivellement de soudure à air chaud

Dans le cas de HASL, le PCB Nelco est serré verticalement à l'aide de pinces et immergé dans un bain de flux.

Il est ensuite plongé dans une cuve chaude de soudure fondue puis la finition, composée de plomb/étain, est aplatie à l'aide de couteaux à air chaud.

Par conséquent, le PCB est soulevé hors de la cuve de soudure fondue.

Ce traitement assure une épaisseur uniforme sur toute la planche.

Finition HASL actuellement principalement utilisée dans les applications aérospatiales et militaires.

3) HASLI sans plomb

Les caractéristiques et les applications de cette finition sont similaires à HASL, sauf que l'alliage ne contient pas de plomb.

Il peut plutôt contenir de l'étain et du nickel, de l'étain et du cuivre, ou de l'étain, du nickel, du germanium et un alliage de cuivre.

Ce type de finition PCB n'est pas couramment utilisé.

4) Étain d'immersion

Dans ce type de finition, un revêtement d'étain est déposé sur la surface du cuivre par un procédé chimique.

Il est couramment appliqué dans les PCB Nelco à grande vitesse.

La finition PCB en étain d'immersion fonctionne parfaitement pour protéger le dessous du cuivre de l'oxydation.

Cependant, l'étain et le cuivre à une telle proximité peuvent provoquer la diffusion d'un métal spécifique à un autre, entraînant des problèmes.

5) Conservateur de soudabilité organique/Entek

Avec OSP, une fine couche de matériau est déposée sur tout le cuivre pour le protéger avant le soudage.

Ce type de finition de surface organique PCB est à base d'eau et n'est pas couramment utilisé actuellement.

6) Or dur

L'or dur est appliqué sur le nickel, qui se fixe bien et ne se désintègre pas facilement par rapport aux autres types de finition de PCB.

En raison de sa longévité, ce type de finition Nelco PCB est utilisé dans les applications impliquant un contact mécanique, comme les claviers et les boutons.

7) Argent d'immersion

Cette finition PCB, tout comme l'étain à immersion, est utilisée dans les applications de signaux à grande vitesse qui ne contiennent pas de nickel.

Cependant, il nécessite un stockage spécial car il se décolore lorsqu'il est exposé à l'air.

8) Or d'immersion de palladium autocatalytique de nickel

ENEPIG est une finition métallique à trois couches qui est appliquée dans les circuits imprimés qui nécessitent également une connexion filaire.

Le rôle du nickel autocatalytique est de protéger le cuivre et de l'empêcher d'entrer en contact avec d'autres métaux.

De même, le palladium autocatalytique offre une autre couche anti-oxydation et empêche la corrosion du nickel.

Enfin, la couche d'or incorpore plus de revêtement contre l'oxydation en plus de recouvrir complètement le PCB.

9) Doux Bondable Gold

Ce type de PCB Nelco est utilisé depuis des années et a une procédure de liaison similaire à ENEPIG.

Il a un coussin de surface bombé, ce qui implique qu'il existe un espace minimal pour poser les fils.

Comment le PCB NELCO se compare-t-il au PCB ISOLA ?

Matériau PCB Isola

Isolation PCB et Nelco PCB sont tous deux des cartes de circuits imprimés haute fréquence qui offrent des performances mécaniques et thermiques supérieures.

Néanmoins, Nelco PCB utilise une myriade de matériaux stratifiés et préimprégnés, tandis qu'Isola PCB utilise couramment des préimprégnés et stratifiés diélectriques recouverts de cuivre.

Les matériaux utilisés dans les deux cartes de circuits imprimés conviennent à la fabrication de cartes de circuits imprimés multicouches améliorées.

Quels sont les facteurs à prendre en compte lors de la sélection des vias pour les PCB Nelco multicouches ?

Les vias PCB sont un composant important des PCB Nelco multicouches, ce qui peut s'avérer difficile à concevoir et à fabriquer.

Ils fournissent un chemin par lequel l'énergie thermique et électrique peut circuler à travers les couches.

Par conséquent, voici les facteurs clés à prendre en compte lors du choix des vias pour un PCB multicouche.

 Types de vias

· Type d'intermédiaire

Vous devez déterminer si un via traversant, enterré ou aveugle est le choix approprié pour votre projet.

Si vous avez un seul laminage manquant via la technologie ou le remplissage, vous profiterez de plus d'espace pour les trous plus grands.

· Via la taille

La taille de via la plus populaire est de 10 mil qui se réduirait après placage à 7 mil, bien que la taille de via dépende de l'épaisseur du PCB.

Les micro-vias, à la fois percés mécaniquement et percés au laser de trous de 4 mil, dépendent de l'épaisseur du circuit imprimé Nelco.

· Via la tolérance

Il est essentiel de spécifier la tolérance de la taille du trou. Néanmoins, la plupart des fabricants de PCB Nelco donnent généralement des directives internes.

· Bonne technologie

Consultez le fabricant de votre carte de circuit imprimé pour développer un empilement qui prend en charge la technologie via dont vous avez besoin.

· Directives CIP

Il est important de toujours se conformer aux instructions IPC pour la technologie associée, qui comprennent des stipulations telles que la distance entre les vias.

Les directives de conception pour les militaires, la classe 2, la classe 3 et la classe 3DS sont particulièrement critiques car elles diffèrent toutes modérément.

· Bague annulaire

Faites attention aux exigences de la bague annulaire selon les classes 2 et 3.

Un anneau annulaire est ce qui se forme après avoir percé les coussinets de chaque couche.

Cela donne une surface de terrain suffisante dans la section intérieure pour avoir toujours une liaison en cuivre avec la trace sur la couche spécifique.

Il assure la connexion avant même de faire un placage traversant.

Cependant, il y a beaucoup de tolérance à gérer si lors d'un forage vertical.

Vous devrez gérer les tolérances de mouvement des matériaux ainsi que la façon dont la perceuse traverse le matériau.

Quelles sont les applications de Nelco PCB ?

Conçu pour les assemblages sans plomb, les applications numériques à grande vitesse et les cartes de circuits imprimés multicouches.

Voici les principales utilisations du PCB Nelco :

• Infrastructure sans fil et combinés
• Fond de panier
• Automobile
• serveurs de communication et de réseautage

Quelles sont les principales caractéristiques de la série Nelco N4000 ?

Le Nelco Série N4000-13 est un système de résine époxy avancé conçu pour offrir à la fois d'excellentes caractéristiques de faible perte de signal/vitesse de signal élevée et de gestion thermique.

Le N4000-13 SI est idéal pour les applications nécessitant une régulation précise de l'impédance et une intégrité optimale du signal.

Il assure également une grande fiabilité par sa résistance thermique et CAF.

Les principales caractéristiques de la série Nelco N4000 incluent :

· Compatible avec l'assemblage sans plomb

Le matériau Nelco PCB est approprié pour les assemblages ayant une température de refusion maximale de 245 degrés Celsius.

Cependant, sur la base du traitement de conception et de construction, la température de refusion peut aller jusqu'à 260 degrés Celsius.

· Stabilité thermique robuste

La série N4000 a d'excellentes propriétés de perte de signal, thermiques et électriques.

Il est conçu pour les circuits imprimés haute fiabilité nécessitant des performances thermiques améliorées et une large bande passante.

La température de transition vitreuse en série (Tg) est supérieure à 210 degrés Celsius et a un faible CTE sur l'axe Z.

· Faible perte et haute vitesse

Il convient aux applications relevant de la gamme de fréquences 1-10 GHz.

De plus, les faibles Dk et Df permettent une propagation rapide du signal et une faible distorsion du signal pour une application haute performance et haute fréquence.

· Résistant aux FAC

La faible résistance Z-CTE et CAF vérifiée offre une fiabilité à long terme pour les applications numériques et RF.

· Option d'intégrité du signal

S'il est utilisé, le verre SI offre des performances électriques améliorées, même dans les applications PCB Nelco les plus exigeantes.

· Grande variété de constructions

La série Nelco N4000 est disponible dans une large gamme de constructions.

La construction s'étend des styles de verre aux poids en cuivre, comprenant du RTFOIL, du double traitement et des stratifiés de cuivre standard.

Ils existent également en tant que système de 2 mil remplissant les conditions d'un stratifié capacitif.

Quels sont les avantages d'une constante diélectrique inférieure dans Nelco PCB ?

La constante diélectrique est une mesure de la capacité du matériau PCB à se polariser à travers un champ électrique et à accumuler de l'énergie électrostatique.

Il fait également référence à la capacité du matériau à permettre la propagation du signal, et il varie avec la fréquence.

Les fiches techniques des matériaux désignent généralement la constante diélectrique relative comme Dk, les matériaux à faible Dk constituant des isolants exceptionnels.

Cela les rend idéaux pour une isolation idéale des signaux sur les couches PCB adjacentes.

Par conséquent, examinons les principaux avantages de la faible constante diélectrique du PCB Nelco :

• Meilleure isolation
• Propagation plus rapide du signal via le matériau
• Plus petite capacité de trace parasite
• une plus grande impédance de trace pour une géométrie de trace spécifique

Comment atténuer la perte de matériel dans Nelco PCB ?

Circuit imprimé Nelco

Les décalages d'impédance sont la principale cause de perte de signal à des débits de données inférieurs.

Bien que minimes, les pertes de conducteur et l'absorption diélectrique du matériau PCB Nelco entraînent également une perte de signal.

La non-concordance d'impédance est bien gérée en contrôlant les tracés, la séparation et les géométries lors de la conception de la configuration du circuit imprimé.

Néanmoins, à 10 Gbps et au-delà des débits de données, la perte matérielle devient très instrumentale.

Il est important de considérer la fabrication diélectrique contrôlée pendant le processus de conception.

Voici les facteurs à prendre en compte lors du processus de sélection des matériaux pour atténuer les pertes dues au matériau PCB Nelco :

• Effet sur la peau
• Tangente de perte
• Constante diélectrique relative
• Composition de tissage en fibre de verre

Ces aspects matériels ont des effets considérables sur les caractéristiques électriques.

Par conséquent, vous devez les considérer comme des aspects vitaux lors de la conception de l'empilement de PCB Nelco.

Y a-t-il une différence entre Taconic PCB et Nelco PCB ?

La principale différence entre Taconic PCB et Nelco PCB est le principal type de matériau utilisé dans le circuit imprimé.

PCB taconique utiliser principalement un matériau stratifié PTFE.

PCB taconique

D'autre part, Nelco PCB applique une variété de matériaux, y compris des matériaux époxy haute vitesse, FR-4 et High-Tg.

Il utilise également des matériaux améliorés comme l'ester de cyanate, le BT et le polyimide.

Cependant, tous ces matériaux PCB sont des stratifiés haute fréquence qui garantissent une constante diélectrique très stable et un faible facteur de dissipation.

Existe-t-il une différence entre le facteur de dissipation et la tangente de perte dans la fabrication de circuits imprimés Nelco ?

La tangente de perte (tan(δ)) est définie comme la mesure de la perte de signal pendant la propagation du signal sur la ligne de transmission.

Il est communément appelé facteur de dissipation, résultat de l'absorption des ondes électromagnétiques par le matériau diélectrique.

Il est basé sur la composition verre-résine et la structure du matériau.

Une tangente de perte inférieure conduit à ce qu'une plus grande partie du signal acheminé initial atteigne sa destination.

Ceci est vital pour les applications basées sur des émetteurs-récepteurs dans lesquelles des signaux multi-gigabit doivent être acheminés via de longs canaux de fond de panier.

D'autre part, une grande tangente de perte implique une absorption diélectrique élevée et une quantité réduite de signal transmis atteint sa destination.

Fondamentalement, choisir le matériau PCB Nelco avec la perte la plus faible est la meilleure option, bien qu'un facteur de dissipation inférieur entraîne un compromis de coût élevé.

Comment le tissage en fibre de verre affecte-t-il les performances du circuit imprimé Nelco ?

La fibre de verre à l'intérieur du noyau et du préimprégné est fabriquée en tissant des fibres de fil de verre ensemble pour produire des panneaux en fibre de verre ressemblant à du tissu.

Ces panneaux sont ensuite imprégnés à l'aide d'une résine époxy pour créer des matériaux de base et préimprégnés.

Étant donné que le fil de verre a des épaisseurs et des densités différentes, les panneaux finaux peuvent s'étendre d'un remplissage en fibre de verre-époxy à tissage serré à un tissage lâche.

Les tissages sont normalement regroupés en différents styles de verre, en fonction du type de fil de fibre de verre utilisé et du nombre de fils.

Plus le tissage est rigide, plus la constante diélectrique du PCB Nelco est stable.

Des tissages lâches conduisant à une constante diélectrique moins stable dans le stratifié PCB peuvent entraîner des variations d'impédance de trace.

De plus, cela peut provoquer des distorsions de propagation dans des signaux étroitement appariés, comme des paires différentielles qui référencent précisément la trame.

Quels sont les effets de la conception d'empilement de PCB sur les performances de Nelco PCB ?

La conception de l'empilement de circuits imprimés Nelco joue un rôle essentiel dans les performances générales du système.

Ceci est particulièrement important dans les structures à hautes performances qui impliquent la technologie des émetteurs-récepteurs.

C'est le substrat sur lequel vous assemblez tous les composants du circuit imprimé.

Une mauvaise conception d'empilement de PCB ayant des matériaux choisis de manière inappropriée peut dégénérer la capacité électrique de transmission du signal.

De plus, cela peut dégrader la fabricabilité, la fourniture d'énergie et la fiabilité à long terme du produit final.

Pour concevoir parfaitement un empilement de PCB, vous devez avoir une grande maîtrise de la fabrication des PCB et des facteurs qui affectent le choix et le coût des matériaux.

Un circuit imprimé Nelco standard est fabriqué à partir de plusieurs couches alternées de feuilles de cuivre, de préimprégnés et de matériaux de base pressés à chaud et liés ensemble.

Comment la température de transition vitreuse affecte-t-elle la capacité de fabrication des PCB Nelco ?

La température de transition vitreuse (Tg) est un aspect qui peut influencer la fabricabilité de la carte de circuit imprimé.

Tous les matériaux PCB Nelco sont susceptibles de se dilater et de se contracter en raison des changements de température.

Le taux de dilatation et de contraction est dicté par le coefficient de dilatation thermique (CTE) du matériau.

Tg est la température à laquelle la résine dans le matériau PCB commence à se dilater beaucoup plus rapidement que le tissage de cuivre et de verre environnant.

L'expansion rapide de la résine augmente la pression mécanique sur la structure du PCB.

Étant donné que le tissage de verre et le cuivre sont laminés ensemble, ils renforcent la carte de circuit imprimé dans les axes latéraux X et Y.

L'expansion qui en résulte est obligée de se produire en particulier dans l'axe Z vertical.

L'expansion verticale rapide peut surcharger les structures de via, entraînant des fractures de via.

Cela peut également entraîner une délamination du PCB dans des situations extrêmes lorsque l'expansion est trop importante.

Lors de la sélection du matériau PCB Nelco, choisissez-en un ayant une Tg suffisamment élevée pour supporter les cycles de température de fabrication prévus.

Cela devrait être à la fois lors de l'assemblage et de la reprise pour garantir la fiabilité de la fabrication du PCB.

Pour les procédures conformes à la restriction des substances dangereuses, la température de refusion peut supporter 240 degrés Celsius ou culminer à 260 degrés Celsius.

Quels facteurs déterminent le nombre de couches dans la conception d'empilement de PCB Nelco ?

L'objectif de toute conception d'empilement de PCB Nelco est de choisir le matériau et de définir l'ordre des couches.

Cela devrait garantir qu'il fournit suffisamment l'intégrité de l'alimentation et les performances du signal nécessaires au moindre coût du PCB.

Le nombre total de couches nécessaires pour une conception spécifique est basé sur la complexité de la carte de circuit imprimé.

Par conséquent, les principaux facteurs qui déterminent le nombre de couches dans la conception de l'empilement de Nelco PCB incluent :

• Somme totale des réseaux de signaux qui doivent sortir du périphérique BGA
• Somme totale des versements ou des plans de puissance, et
• Densité des composants et type de packages pour les composants.

Normalement, les spécifications indépendantes de masse ou de plan d'alimentation et les grandes ruptures de réseau de grille à billes déterminent le nombre final de couches de PCB Nelco.

Comment le poids du cuivre influence-t-il son utilisation dans Nelco PCB ?

Le cuivre d'une once est utilisé pour les couches planes et le cuivre d'une demi-once est généralement utilisé pour les traces de signal.

Des poids en cuivre plus denses peuvent être utilisés pour la fourniture d'énergie au cas où vous vous attendriez à un courant continu plus élevé.

Néanmoins, des couches de cuivre plus épaisses augmentent l'épaisseur générale de la carte et augmentent les problèmes de fabrication associés au perçage et au laminage.

La construction hybride est-elle possible avec Nelco PCB ?

L'utilisation de la construction hybride est l'une des méthodes de contrôle des dépenses dans les conceptions de circuits imprimés à grande vitesse.

Dans la construction de circuits imprimés hybrides Nelco, seule la couche nécessitant des signaux hautes performances utilise un matériau de noyau stratifié à coût plus élevé mais à pertes plus faibles.

Les couches restantes peuvent utiliser un dérivé à moindre coût du matériau de noyau FR4.

Une exigence de construction hybride courante est de maintenir un préimprégné uniforme sur tout le PCB pour coller les couches centrales ensemble.

Le mélange de préimprégnés dans la carte de circuit imprimé peut entraîner des problèmes de stratification car des températures variables peuvent être nécessaires pour la bonne liaison des différents préimprégnés.

Pourquoi la panélisation de la carte est-elle importante lors du dimensionnement des PCB Nelco ?

La panélisation de la carte est essentielle lors du dimensionnement initial du PCB Nelco afin de maximiser la quantité de rendement de la carte pour chaque panneau PCB.

Cela aide à réduire le coût de chaque carte.

Les dimensions courantes du panneau PCB sont 12 × 18 pouces et 18 × 24 pouces.

Cependant, la surface utile réelle laissée au manufacturier est généralement de 1 pouce de moins sur tous les bords du panneau.

Ainsi, les dimensions exploitables sont respectivement de 10 × 16 pouces et 16 × 22 pouces.

De plus, lors de la panélisation de plusieurs cartes sur un panneau de carte de circuit imprimé, la spécification d'espacement minimal entre les cartes doit être de 100 mils.

Cela permet l'acheminement des cartes individuelles après la fabrication.

Comment contrôlez-vous la qualité du PCB Nelco ?

Il existe différentes méthodes d'analyse pour tester les caractéristiques chimiques, physiques et/ou mécaniques des matériaux PCB lorsqu'ils sont refroidis ou chauffés.

Voici les principaux tests de contrôle qualité pour Nelco PCB :

· Calorimétrie à balayage différentiel

La DSC fait partie des techniques thermo-analytiques utilisées pour accéder aux diverses caractéristiques chimiques et physiques des préimprégnés et des stratifiés.

Il mesure la variation du flux de chaleur à travers un système de résine par rapport à celui via une référence en aluminium.

· Analyse thermo-mécanique

La TMA détermine la variation dimensionnelle d'un matériau PCB lorsqu'il chauffe de la température ambiante à une température finale définie.

La variation de hauteur, de largeur ou de longueur avec le changement de température est ce que l'on appelle le coefficient de dilatation thermique.

· Analyse thermogravimétrique

Le TGA détermine la perte de poids en fonction de la température lorsqu'un matériau PCB Nelco est chauffé.

Le chauffage se fait soit par une rampe de montée en température régulée, soit en mode isotherme.

· Spectrophotométrie infrarouge

La spectrophotométrie IR établit «l'empreinte chimique» d'un matériau PCB en ce qui concerne la transmission et l'absorption caractéristiques des fréquences infrarouges.

Quelles sont les normes de qualité pour Nelco PCB ?

• Normes RoHS
• Normes UL
• Normes CE
• normes ISO
• Normes ASTM

Maintenant, avant de choisir le matériau Nelco pour votre PCB, assurez-vous que les exigences répondent aux critères de ce guide.

Si vous avez des questions ou si vous souhaitez faire une demande, Venture Electronics est là pour vous aider.