U sviluppu di FR-4

  Quandu Gene Roddenberry hà scrittu "Star Trek" in un angulu di i Stati Uniti, un gruppu d'ingegneri studia un prughjettu menu periculosu, ma stu prughjettu hà sviluppatu un sfondate è cuntinueghja à influenzà a terminologia di l'industria PCB oghje.

  L'ingegnere urganizeghja l'Associazione Naziunale di Produttori Elettrici, chjamata NEMA. In l'industria PCB, u rappresentante di l'associu hè "L1" specificazioni tecniche. "Star Trek" aghjusta termini cum'è "pisci di fotoni" è "ligamentu doppiu di lithium" è "motore di curva" per l'omu, è NEMA crea G-10, FR-4 feuille è FR-5, è altri termini per l'industria PCB. "FR" hè un materiale chjamatu "Flame retardant", chì serà marcatu cù u logu rossu di u fabricatore. À quellu tempu, u materiale utilizatu per pruduce PCB era solu materiali rinfurzati di carta. Da l'iniziu di l'anni 1960, a transizione à u materiale di PCB rinforzatu in vetru, è a NEMA hà ridefinitu i cuncetti pertinenti in questu prucessu è diventa una terminologia specifica di l'industria.

  U sviluppu di u sustrato PCB inevitabbilmente porta à cambiamenti in a classificazione di u rendiment. NEMA hè classificatu secondu e proprietà fisiche di a cumpusizioni chimica basica secondu u materiale. Per esempiu, l'industria hà classificatu secondu a temperatura di cunversione di vetru (Tg), generalmente usa sustrati TG "standard" "mediu" è "altu", tanti disinfettori PCB è utilizatori crede chì u valore TG è a resistenza di u calore di u sustrato sò direttamente Relationship, è ch'elli vi specifichi "altu TG" i prudutti di appiicazioni cù alta dumanda di calore. Pensu à u dittu chì Spock hà dettu - "I fatti inadegwati sò sempre assai propensi à periculu.

  U valore TG hè solu u cambiamentu di fasa in a cumpusizioni chimica di resina, è l'energia (temperatura) hè ottenuta per aumentà u gradu di rotazione di libertà di u polimeru, per chì si trasforma da u statu di vetru in un statu di gomma. Se cuntinueghja à applicà energia, a prossima transizione hè TM o una temperatura di fusione. I plastichi termoindurenti anu attrattu inaspettatu. Teoricamente ci hè TM, ma a resina thermosetting hè più altu ch'è a temperatura di descomposizioni termale TD, cusì chì u materiale thermoset ùn hà mai ghjunghje à TM, vale à dì, prima chì u TM hè ghjuntu, a resina thermoset hè stata decomposta in carbone è ognunu. Gas. TG è TD ùn anu micca correlazione diretta.

  Per determinà a prestazione termale, u materiale deve esse cambiatu cumplettamente per cunsiderà tutte e pruprietà assuciate cù l'applicazione terminale, è significa chì ci sarà un cambiamentu di classificazione. Solu u sustrato "altu TG" ùn hè micca abbastanza, ma ancu specificà a prestazione currispondente secondu l'applicazione, cumprese TG, TM, tempu gerarchicu, coefficient di espansione termale di l'asse z, è conduttività termale per caratterizà cumplettamente u sustrato chì hè appiicatu à u gestione di u destinatariu.

  Da "Star Trek", gradualmente ùn useremu più u putere di impulsu. Hè un pocu sbagliatu. U primu travagliu dopu a graduazione in u nostru università hè in un laboratoriu di ricerca. À quellu tempu, u cuntenutu di u travagliu includeu un mutore di impulsu spaziale à "velocità di distorsioni". Certamente dicu chì a ghjente cuntinueghja à aumentà a velocità di trasmissione di signali è dati. James Montgomery Scott (Scotty) hà un famosu dittu - "Ùn possu micca cambià a lege fisica". Comu vedemu, ciò chì hà dettu hè ghjustu, ma pudemu veramente scopre a lege fisica.

  U PCB in l'anni 1960 hè assai più simplice. À quellu tempu, a freccia di riferimentu era 1 MHz, è u circuitu era principalmente cumpostu di un dispositivu analogicu, è raramente necessitava una forma d'onda quadrata chì a larghezza di banda teorica divintò infinita. U passatu di alta frequenza pò esse divisu in dui bandwidth-FR-4 pò esse usatu cù bandwidth è ùn pò micca esse usatu. Sè vo scontru u casu induve FR-4 ùn pò esse usatu, a maiò parte di i diseggiani ponu sceglie solu sfide - utilizendu a selezzione unica PTFE, ma una volta chì u PTFE hè utilizatu, u costu hè caru è l'offerta hè limitata.

  Quandu u capitanu James T. Kirk hà scontru u Klindong in a furmazione di simulazione di Xiaolin Pill, hà scontru una situazione chì era destinata à sfida, è infine hà sceltu ingannà. I diseggiani di circuiti d'oghje sò veramente furtunati, ùn anu micca da ingannà, perchè i spazii trà FR-4 è u rendiment è u costu di PTFE sò stati riempiti da parechje serie novi di materiali di sustrato, questi materiali anu un rendimentu diversu nantu à i circuiti d'alta frequenza è d'alta velocità. . . Una nova generazione di materiali rende u designer di sceglie un sustrato più flexible, micca perchè hè necessariu di scuntrà u rendiment generale di u rendiment generale o u costu altu.

  U FR-4 stessu hà un prugressu assai grande. In principiu, FR-4 hà avutu solu un livellu, è l'oghje FR-4 copre diverse natura è cumpusizioni chimica. I materiali FR-4 recenti sò stati ancu divisi in FR-4.0 è FR-4.1 (currispondente à i ritardanti di fiamma bromu è i ritardanti di fiamma bromu-briped), perchè a ghjente hà capitu chì tutti i materiali FR-4 eranu listessi, è L'effettu ottenutu da una variante ùn rapprisenta più altre varianti. "Jim, questu hè FR-4, ma u FR-4 avemu cunnisciutu!"

  Malgradu i cambiamenti enormi in l'industria di PCB in l'ultimi anni, spergu chì attivamente truvà è sviluppà suluzioni materiali futuri cum'è mè. Spergu chì avemu da campà in u viaghju di l'ùn ghjunghje in a situazione prematura, pruspera.