1, FR4
FR4, como sustrato de PCB popular, se ha convertido en la opción preferida en campos generales como la electrónica de consumo y el control industrial debido a su rendimiento equilibrado y rentabilidad-. En la escena de la electrónica de consumo, desde la placa base de teléfonos inteligentes y tabletas hasta la pequeña PCB de relojes inteligentes y auriculares Bluetooth, FR4 puede satisfacer las necesidades básicas de transmisión de señal y disipación de calor en el uso diario y adaptarse a los requisitos de control de costos de la producción en masa; En el campo industrial, los sensores comunes, los pequeños controladores, las placas base de impresoras y otros equipos tienen requisitos relativamente leves en cuanto a la resistencia a la temperatura y el rendimiento de aislamiento del sustrato. El rendimiento convencional del FR4 puede respaldar el funcionamiento estable del equipo; Además, los electrodomésticos como los tableros de control de lavadoras y las placas base de aire acondicionado han utilizado durante mucho tiempo el FR4 como sustrato debido a los entornos de uso estables y los requisitos funcionales de rutina. Su proceso de producción maduro y su sistema de cadena de suministro pueden garantizar la eficiencia y estabilidad de la producción a gran-escala.
2, Rogers
El sustrato Rogers se ha convertido en la opción principal para escenarios de alta-frecuencia, como comunicaciones y radares, debido a su rendimiento superior de transmisión de señales de alta-frecuencia. En los equipos de comunicación 5G, el módulo de RF y el receptor de señales de la estación base deben procesar señales de alta-frecuencia. El sustrato Rogers puede reducir eficazmente la pérdida de señal y garantizar la calidad de la comunicación, que es un componente clave de la PCB de la estación base 5G; Los sistemas de radar y los equipos de comunicación por satélite en el campo aeroespacial requieren una estabilidad extremadamente alta y capacidades anti-interferencias para la transmisión de señales. Las características de baja pérdida dieléctrica de los sustratos Rogers pueden reducir la atenuación de la señal durante la transmisión, asegurando la precisión de la detección del radar y la confiabilidad de las comunicaciones por satélite; Además, los instrumentos de prueba-de alta gama, como los probadores de RF y los generadores de señales, requieren una transmisión precisa de señales de prueba de alta-frecuencia a través de sus placas de circuito impreso internas. Los sustratos de Rogers pueden cumplir con los estrictos requisitos del instrumento en cuanto a fidelidad de la señal, lo que ayuda a mejorar la precisión de los datos de prueba.
3, poliimida
El sustrato de poliimida combina flexibilidad y resistencia a altas temperaturas, principalmente adecuado para electrónica flexible y entornos de trabajo de alta-temperatura. En el panorama electrónico flexible, la placa base flexible de los teléfonos plegables y la PCB curva de los dispositivos portátiles requieren sustratos con buen rendimiento de flexión. Los sustratos de PI pueden mantener la estabilidad estructural y de rendimiento mediante dobleces repetidos, satisfaciendo las necesidades de innovación de formas de dispositivos; En el campo de la electrónica automotriz, el módulo de monitoreo de temperatura alrededor del motor y la PCB del sensor cerca del tubo de escape están expuestos a altas temperaturas durante mucho tiempo (generalmente superiores a 150 grados). La resistencia a altas temperaturas del sustrato PI puede garantizar el funcionamiento normal del equipo a altas temperaturas, evitando fallas causadas por la deformación del sustrato o fallas de rendimiento; Además, las placas de circuito impreso de control de temperatura en hornos industriales y los circuitos relacionados con escenarios de desinfección a alta-temperatura en equipos médicos también dependen de la resistencia a la temperatura de los sustratos de PI para respaldar el funcionamiento estable de los equipos en entornos especiales.
4, a base de metal (a base de aluminio, a base de cobre)
Los sustratos a base de metal (principalmente a base de aluminio y cobre) están diseñados para equipos de alta-potencia y generación de calor debido a su excelente rendimiento de disipación de calor. En el campo de la iluminación LED, los chips LED de alta-potencia generan una gran cantidad de calor durante el funcionamiento. Las placas de circuito impreso a base de aluminio pueden transferir rápidamente el calor a la estructura de disipación de calor, evitando daños a los chips debido al sobrecalentamiento. Son el sustrato central de las farolas LED, los focos industriales y las placas de circuito impreso de faros de automóviles; Los módulos de potencia en la electrónica del automóvil, como los controladores de motor y los inversores para vehículos de nueva energía, tienen una alta densidad de potencia y una enorme generación de calor durante el funcionamiento. La alta conductividad térmica de los sustratos a base de cobre puede disipar el calor de manera eficiente, lo que garantiza el funcionamiento estable a largo plazo-de los módulos de energía; Además, los equipos de alta-potencia, como los convertidores de frecuencia y las máquinas de soldar en el campo industrial, generan una gran cantidad de calor a partir de los componentes de potencia de sus placas de circuito impreso internas. Los sustratos a base de metal pueden aliviar eficazmente los problemas de sobrecalentamiento locales y reducir el riesgo de fallas del equipo causadas por las altas temperaturas.
5. Materiales de alta frecuencia y alta-velocidad (como Nelco, Isola)
Los materiales de alta frecuencia y alta-velocidad (como las series Nelco e Isola) están diseñados para escenarios de transmisión de señales de alta-velocidad, adecuados para campos como centros de datos y servidores de alta-gama. Los conmutadores y enrutadores de los centros de datos necesitan manejar cantidades masivas de datos de alta-velocidad y la velocidad de transmisión de la señal de sus placas de circuito impreso internas suele superar los 10 Gbps. Los materiales de alta frecuencia y alta-velocidad pueden reducir el retraso de la señal y la diafonía, asegurando una transmisión de datos estable y de alta-velocidad, y evitando la pérdida de datos o el retraso en la transmisión causado por problemas de señal; La placa base y el controlador de la matriz de almacenamiento de los servidores-de gama alta deben manejar el intercambio de datos de alta-velocidad entre varios dispositivos simultáneamente. Los materiales de alta frecuencia y alta-velocidad pueden admitir la transmisión paralela de señales multi-canal, mejorando la eficiencia general de procesamiento de datos y computación del servidor; Además, la PCB central de los dispositivos de computación en la nube también depende del rendimiento de materiales de alta-frecuencia y alta-velocidad para garantizar la velocidad de respuesta y la estabilidad de los servicios de computación en la nube, ya que necesita transportar transmisión y computación en tiempo real-de datos a gran-escala.
6, sustratos cerámicos (alúmina, nitruro de aluminio)
Los sustratos cerámicos (como la alúmina y el nitruro de aluminio) son adecuados para entornos extremos y escenarios de alta confiabilidad debido a su resistencia a altas temperaturas, alto aislamiento y alta conductividad térmica. En el campo de los equipos médicos, los módulos de calentamiento de alta-frecuencia para instrumentos de tratamiento dental y las placas de circuito impreso de control para equipos de desinfección de alta-temperatura requieren sustratos con resistencia a altas temperaturas y altas propiedades de aislamiento. Los sustratos cerámicos pueden mantener la estabilidad del aislamiento durante los procesos de desinfección a alta-temperatura, evitando el riesgo de fugas eléctricas; La PCB de monitoreo del motor en el campo aeroespacial y el circuito resistente a altas temperaturas-de las naves espaciales están sujetos a temperaturas extremas y entornos electromagnéticos complejos durante mucho tiempo. La resistencia a la temperatura y la capacidad anti-interferencia de los sustratos cerámicos pueden garantizar el funcionamiento confiable de circuitos en el espacio o en entornos de gran-altitud; Además, los sensores de alta-temperatura en el campo industrial y las placas de circuito impreso de monitoreo de alta-temperatura en equipos metalúrgicos también eligen sustratos cerámicos como soporte debido a la alta temperatura del ambiente de trabajo y los estrictos requisitos de rendimiento de aislamiento.
7, PTFE
El sustrato de PTFE se utiliza principalmente en escenarios químicos, de comunicaciones especiales y otros escenarios debido a su excelente resistencia a la corrosión y rendimiento de alta-frecuencia. En la industria química, se utilizan sensores para detectar líquidos corrosivos, placas de circuito impreso de control para equipos químicos y exposición-a largo plazo a sustancias corrosivas como ácidos y bases. La resistencia a la corrosión química del sustrato de PTFE puede evitar que el sustrato se corroa y dañe, asegurando el funcionamiento normal de sensores y controladores; Los equipos especiales en el campo de las comunicaciones de alta-frecuencia, como los radares de detección de océanos y los equipos de comunicaciones submarinas, requieren sustratos que sean resistentes a la corrosión del agua de mar y al mismo tiempo mantengan el rendimiento de transmisión de señales de alta-frecuencia. El PTFE es una opción ideal para este tipo de equipos, ya que puede resistir la erosión del agua de mar y cumplir con los requisitos de transmisión de señales de alta-frecuencia; Además, algunos dispositivos-resistentes a la corrosión en el campo médico también utilizan sustratos de PTFE para sus placas de circuito impreso internas para garantizar la estabilidad-a largo plazo debido a la necesidad de entrar en contacto con líquidos desinfectantes corrosivos.
8, Laminado revestido de cobre-a base de papel-
Los laminados revestidos de cobre-a base de papel son adecuados para escenarios civiles con bajos requisitos de rendimiento y búsqueda de control de costos a un costo extremadamente bajo. En los productos electrónicos de consumo de gama baja-, como calculadoras comunes, relojes despertadores electrónicos y placas de circuito impreso para juguetes simples, las funciones son únicas y la frecuencia de uso es baja. Los requisitos de rendimiento para el sustrato solo cumplen con las conexiones básicas del circuito. Los laminados revestidos de cobre-a base de papel pueden respaldar las funciones básicas del equipo y, al mismo tiempo, controlar los costos; La placa de circuito impreso de las lámparas de mesa LED simples y de las lámparas ahorradoras de energía-de bajo consumo-en el campo de la iluminación civil puede satisfacer la demanda debido a su bajo consumo y su entorno de trabajo estable. El rendimiento convencional de los laminados revestidos de cobre-a base de papel- puede ayudar a reducir el coste total de producción de las lámparas; Además, la señalización-de gama baja y los paneles de control simples en el campo industrial también eligen laminados revestidos de cobre-a base de papel-como sustratos debido a sus funciones simples y escenarios de uso convencionales, lo que equilibra los costos y las necesidades de uso básicas.