Projektant obwodów drukowanych oprócz zaprojektowania układu połączeń i odpowiedniego rozmieszczenia elementów, powinien dobrać typ laminatu odpowiedni dla przeznaczenia gotowego urządzenia.
Podstawowe parametry na które należy zwrócić uwagę przy doborze materiału:
- grubość laminatu bazowego - grubość laminatu, na którym nie zostały wykonane żadne procesy produkcyjne,
- grubość końcowa obwodu (grubość folii miedzianych+ dielektryka+ metalizacji + soldermaski + złocenia + cynowania itp.) oraz ich tolerancje,
- współczynnik zeszklenia laminatu Tg – czyli temperatura, przy której właściwości mechaniczne laminatu pogarszają się co może prowadzić do delaminacji oraz deformacji. Zazwyczaj laminat dobiera się w taki sposób aby MOT (Maximum Operating Temperature)- czyli maksymalna temperatura pracy urządzenia, była niższa od 15 do 20 stopni Celsjusza od temperatury Tg. Od parametru Tg zależy również liczba cykli lutowania a co za tym idzie dobór jego metody,
- przewodność cieplna TC (Thermal Conductivity) oznacza sprawność oddawania ciepła na zewnątrz np. Dla obwodów dużych mocy,
- CTI (Comparative Tracking Index) - odporność laminatu na przebicia łukiem elektrycznym pomiędzy ścieżkami na płytce. Wyróżnia 6 klas PLC (Performance Level Categories) - wyższa klasa oznacza np. PLC0 oznacza wyższy poziom bezpieczeństwa użytkowania,
- parametr CTE (Coefficient of Thermal Expansion) jest to współczynnik rozszerzalności termicznej laminatu w płaszczyźnie XY oraz kierunku osi Z. Wysoka wartość współczynnika powoduje np. pękanie przelotek czy puchnięcie laminatu. Gdy temperatura materiału wzrośnie powyżej Tg, wzrośnie również CTE,
- stała dielektryczna Dk - wielkość określająca, ile razy przenikalność wybranego ośrodka jest większa od przenikalności elektrycznej próżni. Względna przenikalność elektryczna zależy od częstotliwości zmian zmiennego pola elektrycznego. W odniesieniu do zagadnienia doboru laminatu im większa wartość Dk tym sygnał jest bardziej tłumiony,
- parametr Df - określa straty sygnału zamieniane w ciepło powodowane absorpcją materiału.
| Typ laminatu | Właściwości | Producent | Spis materiałów (karta technologiczna) |
|---|---|---|---|
| FR4, FR4 z wysokim współczynnikiem Tg oraz FR4 bezhalogenowe | Najbardziej popularny laminat do produkcji obwodów PCB wykonany z włókna szklanego i żywicy epoksydowej. Wykazuje wysoką wartość stałej dielektrycznej, silnie zależną od częstotliwości. | ||
| PTFE | PTFE to politetrafluoroetylen, który ma doskonałe właściwości dielektryczne na częstotliwościach mikrofalowych i radiowych. Posiada niskie parametry Dk i Df. | ||
| Ceramiczne | Posiadają wysoką przewodność cieplną TC i współczynnik CTE. Niskie parametry Dk i Df. | ||
| Aluminiowe MCPCB (Metal Core PCB) | Wysoka przewodność cieplna TC, wysoka stabilność wymiarowa i odporność. Stosowane w aplikacjach, gdzie ważne jest wydajne odprowadzanie ciepła. | ||
| Poliimidowe (Pi) | Poliimid to bardzo wytrzymały laminat, który jest bardzo odporny na wpływy chemiczne i środowiskowe, wykazujący niski współczynnik CTE. Wykorzystywany m.in. w produkcji obwodów Flex i Rigid-Flex. |