Po co 3 PP w warstwie dielektrycznej na tablicy PCB?

W produkcji płyt PCB (Printed Circuit Board) zasilających, gdy grubość warstwy dielektrycznej płyty zasilającej jest mniejsza niż 0,4 mm, stosowanie trzech arkuszy prepregu (PP) zamiast pojedynczej lub podwójnej warstwy jest często konieczne ze względu na kilka krytycznych czynników związanych z niezawodnością, możliwością produkcji i wydajnością elektryczną. Oto szczegółowe powody:

1. Niezawodność procesu i jednolitość

Cieńsze arkusze PP = Lepsza kontrola: Pojedyncza gruba warstwa PP (np. 0,4 mm) może mieć niespójny przepływ żywicy podczas laminowania, prowadząc do pustek lub słabych punktów. Użycie trzech cieńszych arkuszy PP (np. 3 × 0,13 mm ≈ 0,39 mm) poprawia dystrybucję żywicy i minimalizuje wahania grubości.

Unika obszarów pozbawionych żywicy: Wiele warstw pomaga zapewnić równomierne wypełnienie żywicą między warstwami miedzi, zapobiegając suchym miejscom, które mogłyby spowodować rozwarstwienie lub zmniejszoną wytrzymałość dielektryczną.

2. Izolacja elektryczna i wymagania wysokiego napięcia

Bezpieczeństwo napięcia przebicia: Płyty zasilające obsługują wysokie napięcia, a grubość dielektryczna bezpośrednio wpływa na izolację. Trzy warstwy PP zmniejszają ryzyko mikropustek lub defektów, które mogłyby stworzyć słabe ścieżki izolacyjne.

Rozkład pola elektrycznego: Wiele warstw rozkłada pole elektryczne bardziej równomiernie, zmniejszając prawdopodobieństwo wyładowań częściowych lub łukowych w zastosowaniach wysokiego napięcia.

3. Wytrzymałość mechaniczna i odporność na rozwarstwienie

Rozkład naprężeń: Cienkie warstwy dielektryczne są podatne na pękanie pod wpływem naprężeń termicznych lub mechanicznych. Trzy warstwy PP zapewniają lepszą absorpcję naprężeń i zmniejszają ryzyko mikropęknięć.

Ulepszone wiązanie: Więcej warstw PP poprawia adhezję międzywarstwową, zapobiegając rozwarstwieniu podczas cykli termicznych (np. lutowanie rozpływowe lub cykle zasilania).

4. Optymalizacja procesu produkcyjnego

Kontrolowany przepływ żywicy: Podczas laminowania cieńsze arkusze PP pozwalają na bardziej precyzyjną kontrolę przepływu żywicy, zapobiegając nadmiernemu wypływowi lub niewystarczającemu wiązaniu.

Zgodność z grubością rdzenia: Ultracienkie rdzenie (np. 0,1 mm) wymagają wielu warstw PP, aby zapewnić prawidłowe wypełnienie i uniknąć braku żywicy w pobliżu elementów miedzianych.

5. Integralność sygnału i zarządzanie termiczne

Spójne właściwości dielektryczne: Wiele warstw PP pomaga utrzymać jednolity współczynnik dielektryczny (Dk) i tangens strat (Df), co jest kluczowe dla integralności zasilania o wysokiej częstotliwości.

Przewodność cieplna: Układanie warstw PP może poprawić rozpraszanie ciepła poprzez utworzenie bardziej jednorodnej ścieżki termicznej.

Jak zidentyfikować ilość PP?

Właściwie możemy wykonać mikroskopię płytki PCB, która pozwoli zidentyfikować ilość PP, możemy sprawdzić, czy stos spełnia nasze wymagania.

Wnioski

Użycie trzech arkuszy PP dla warstw dielektrycznych o grubości poniżej 0,4 mm w płytach PCB zasilających zapewnia:
✔ Lepszą wydajność procesu (mniej pustek/rozwarstwień)
✔ Wyższą niezawodność napięciową (zmniejszone ryzyko izolacji)
✔ Mocniejszą strukturę mechaniczną (odporność na pękanie)
✔ Kontrolowaną produkcję (przepływ żywicy, jakość wiązania)

Takie podejście jest powszechne w zastosowaniach o wysokiej niezawodności, takich jak zasilacze serwerów, elektronika samochodowa i przemysłowe płytki PCB. Dokładna liczba warstw PP może się różnić w zależności od specyfikacji materiału (np. zawartość żywicy, splot szklany) i parametrów laminowania. 

Jeśli potrzebujesz wsparcia, grupa Golden Triangle zapewni profesjonalną obsługę i wsparcie.