生益S1170G板材介绍

一、生益S1170G板材概述

生益S1170G板材是一款性能卓越的电子材料,在现代电子产业中占据重要地位。它主要由玻璃纤维布与高性能树脂通过先进的无铅工艺压制而成,这种独特的制造工艺赋予了板材一系列出色的特性。作为印刷电路板(PCB)的关键基础材料,S1170G板材承载着电子元器件,并负责传导电流和信号,其质量和性能直接关乎电子产品的稳定性、可靠性以及整体性能表现。在如今电子产品不断向小型化、高性能化发展的趋势下,S1170G板材凭借自身优势,满足了复杂电路设计和严苛使用环境的要求,广泛应用于众多领域的电子产品制造中。

生益S1170G板材-产品性能

二、产品性能介绍

(一)高玻璃化转变温度(Tg)

S1170G板材的玻璃化转变温度(Tg)高达180℃(DMA测试方法)。这一特性使得板材在高温环境下表现出卓越的稳定性。当电子产品在工作过程中产生热量时,高Tg的S1170G板材能够有效抵抗因温度升高而导致的材料软化或变形,确保电路板上的电子元器件始终保持在正确的位置和良好的电气连接状态。例如,在一些工业控制设备、汽车电子以及航空航天电子设备中,这些设备往往需要在高温环境下持续稳定运行,S1170G板材的高Tg性能为其提供了可靠的保障,避免了因温度问题而引发的设备故障。

(二)良好的热稳定性

除了高Tg,S1170G板材还具有出色的热稳定性。其热分解温度(Td)较高,一般可达350℃以上(具体数值因测试条件略有差异)。这意味着在面对较高温度时,板材不易发生热分解反应,从而保证了材料的化学结构和物理性能的稳定性。良好的热稳定性使得S1170G板材在电子产品的制造过程中,能够承受多次高温加工工艺,如回流焊、波峰焊等。在这些焊接过程中,板材不会因高温而出现分层、起泡等缺陷,确保了电路板的焊接质量和长期可靠性。

(三)低Z轴热膨胀系数

S1170G板材在Z轴方向(垂直于板材平面方向)具有较低的热膨胀系数(CTE)。在Tg温度以下,其Z轴CTE通常在40ppm/℃左右,即使在Tg温度以上,该数值也能保持相对较低水平。这一特性对于电子产品的可靠性至关重要。在电子产品工作时,由于不同材料的热膨胀系数不同,当温度发生变化时,可能会在电路板内部产生热应力。如果热应力过大,可能导致电子元器件与电路板之间的焊点开裂、线路断裂等问题。而S1170G板材的低Z轴热膨胀系数能够有效降低这种热应力的产生,提高了电子元器件与电路板之间连接的可靠性,延长了电子产品的使用寿命。特别是在一些对可靠性要求极高的应用场景,如医疗电子设备通信基站设备等,S1170G板材的这一优势得到了充分体现。

(四)优良的电气性能

  1. 高绝缘电阻:S1170G板材具有极高的绝缘电阻,其体积电阻率通常大于1.0×10^10MΩ・cm(测试条件依据相关标准)。高绝缘电阻保证了电路板上不同电路之间的良好绝缘性能,有效防止了漏电现象的发生,避免了电路之间的相互干扰,从而确保了电子产品的正常运行。在一些对电气绝缘性能要求苛刻的应用领域,如高压电力电子设备、精密测量仪器等,S1170G板材的高绝缘电阻性能显得尤为重要。
  2. 低介电常数和介电损耗:在高频应用中,S1170G板材表现出较低的介电常数介电损耗。一般来说,在1GHz频率下,其介电常数约为4.5左右,介电损耗正切值(tanδ)小于0.015。低介电常数使得信号在传输过程中能够保持较高的速度和较低的延迟,而低介电损耗则减少了信号在传输过程中的能量损失,降低了信号的衰减。这对于现代高速通信设备,如5G基站高速数据传输设备等来说,是至关重要的性能指标。使用S1170G板材能够有效提高信号传输的质量和效率,满足高速、大容量数据传输的需求。

(五)机械性能可靠

  1. 高弯曲强度:S1170G板材具备较高的弯曲强度,其纵向(LW)弯曲强度可达600MPa以上,横向(CW)弯曲强度也能达到450MPa以上(测试依据相应标准)。这使得板材在受到外力弯曲时,具有较强的抵抗变形的能力。在电子产品的组装和使用过程中,电路板可能会受到一定的外力作用,如安装时的挤压、震动等。S1170G板材的高弯曲强度能够保证电路板在这些情况下不会轻易发生弯曲变形,从而保护了电路板上的电子元器件和线路不受损坏,确保了电子产品的可靠性和稳定性。
  2. 良好的冲击韧性:除了高弯曲强度,S1170G板材还具有良好的冲击韧性。它能够承受一定程度的冲击载荷而不发生破裂或损坏。在电子产品可能面临的意外碰撞或震动环境中,板材的良好冲击韧性能够起到缓冲作用,减少因冲击而对电路板造成的损害。例如,在便携式电子产品如智能手机平板电脑等设备中,由于其使用场景的不确定性,可能会经常受到意外的碰撞或跌落,S1170G板材的冲击韧性为这些设备的电路板提供了有效的保护,降低了设备因冲击而出现故障的风险。

三、产品特点

(一)无卤环保

S1170G板材不含卤素(如氯、溴等)、锑、红磷等成分。在当今环保意识日益增强的背景下,这一特点具有重要意义。传统含卤素的材料在废弃燃烧时会产生剧毒气体,如二噁英等,对环境和人体健康造成严重危害。而S1170G板材废弃燃烧时不产生这些剧毒气体和残留有毒成分,符合国际上严格的环保标准,如RoHS、WEEE等指令的要求。这使得使用S1170G板材制造的电子产品在整个生命周期内更加环保,有利于资源的回收利用和环境的保护,也为企业应对日益严格的环保法规提供了有力支持。

(二)与无铅制程兼容

随着全球对铅污染问题的关注,无铅制程在电子制造行业中得到了广泛应用。S1170G板材能够很好地与无铅制程相兼容。在无铅焊接过程中,板材能够承受高温而不出现性能劣化的现象,确保了焊接质量的可靠性。这一兼容性使得S1170G板材能够适应现代电子制造工艺的发展趋势,为电子产品的大规模生产提供了便利条件。无论是在大规模的电子产品制造企业,还是在追求高品质、环保型产品的中小企业中,S1170G板材与无铅制程的兼容性都为其赢得了广阔的市场应用空间。

(三)UV Blocking/AOI兼容

S1170G板材具有UV Blocking(紫外线阻挡)特性,能够有效阻挡紫外线的穿透。这一特性在电路板制造过程中的自动光学检测(AOI)环节具有重要作用。在AOI检测中,需要使用紫外线光源对电路板进行照射,以检测电路板上的线路和元器件是否存在缺陷。S1170G板材的UV Blocking特性能够防止紫外线对板材内部结构和性能产生不良影响,同时也避免了因紫外线穿透板材而导致的检测误差。此外,其与AOI检测设备的良好兼容性,使得检测过程更加准确、高效,提高了电路板制造的质量控制水平。

(四)耐CAF性能

CAF(电迁移引起的阴极阳极腐蚀)是影响电路板可靠性的一个重要因素。S1170G板材经过特殊设计和工艺处理,具有出色的耐CAF性能。在潮湿、高温以及存在电场的环境下,电路板容易发生CAF现象,导致线路短路、断路等故障。S1170G板材能够有效抵抗CAF的发生,延长了电路板在恶劣环境下的使用寿命。这一特性使得S1170G板材特别适用于一些对可靠性要求极高且使用环境较为恶劣的应用领域,如户外通信设备工业控制设备等,为这些设备在复杂环境下长期稳定运行提供了可靠保障。

四、加工指南

(一)切割加工

在对S1170G板材进行切割时,建议使用高精度的切割设备,如数控切割机床。切割刀具应选择专门用于切割玻璃纤维增强材料的硬质合金刀具,以确保切割边缘的平整度和精度。切割速度和进给量需要根据板材的厚度和刀具的性能进行合理调整。一般来说,对于较薄的板材(如1.0mm以下),切割速度可以适当提高,但进给量不宜过大,以防止板材边缘出现崩边现象;对于较厚的板材(如1.6mm及以上),则需要适当降低切割速度,增加进给量,以保证切割效率和质量。同时,在切割过程中,要注意对切割区域进行冷却,可以采用风冷或水冷的方式,降低切割刀具和板材的温度,延长刀具使用寿命,提高切割质量。

(二)钻孔加工

钻孔是电路板制造过程中的重要工序之一。对于S1170G板材的钻孔加工,应选用优质的硬质合金钻头,钻头的直径公差要控制在较小范围内,以保证钻孔的精度。钻孔参数的设置至关重要,转速、进给量和下刀深度需要根据板材的厚度和孔径大小进行优化。通常情况下,对于小孔径(如0.5mm以下)的钻孔,转速应适当提高,进给量要减小,以防止钻头折断;对于大孔径(如3.0mm以上)的钻孔,则需要适当降低转速,增加进给量。此外,为了提高钻孔质量,减少孔壁粗糙度和毛刺的产生,可以在钻孔过程中使用专用的钻孔润滑剂,对钻头和板材进行润滑和冷却。

(三)表面处理

S1170G板材的表面处理方式有多种,常见的有沉金、沉银、喷锡等。不同的表面处理方式适用于不同的应用场景和电气性能要求。沉金表面处理能够提供良好的导电性和可焊性,同时具有较好的抗氧化性能,适用于对电气性能要求较高的高端电子产品;沉银表面处理则具有较低的接触电阻和良好的可焊性,成本相对较低,适用于一些中高端电子产品;喷锡表面处理工艺简单、成本低,但其可焊性和抗氧化性能相对较弱,适用于一些对成本敏感且对电气性能要求不是特别高的电子产品。在进行表面处理之前,需要对板材表面进行严格的清洁处理,去除表面的油污、灰尘等杂质,以确保表面处理层与板材之间的附着力和结合强度。

(四)层压加工

如果需要制作多层电路板,S1170G板材的层压加工环节至关重要。在层压过程中,要严格控制层压温度、压力和时间等参数。层压温度一般需要根据板材的树脂特性和半固化片的性能进行设置,通常在180℃-220℃之间。压力的施加要均匀,以确保各层板材之间能够紧密贴合,一般压力在3-5MPa左右。层压时间则根据板材的厚度和层数进行调整,一般在60-120分钟之间。此外,在层压前,要确保各层板材和半固化片的alignment(对齐度)准确无误,避免出现层间错位等问题,影响电路板的电气性能和可靠性。

五、应用领域

(一)通信领域

  1. 5G基站:在5G通信技术飞速发展的今天,5G基站作为核心基础设施,对电子材料的性能要求极为严苛。S1170G板材凭借其低介电常数和介电损耗,能够有效减少信号在传输过程中的延迟和衰减,确保5G信号的高速、稳定传输。其高Tg和良好的热稳定性,使得基站设备在长时间高负荷运行过程中,能够承受高温环境,保证设备的可靠性和稳定性。同时,S1170G板材的无卤环保特性,也符合通信设备制造商对环保的要求,有助于降低设备在整个生命周期内对环境的影响。
  2. 智能手机:智能手机作为人们日常生活中不可或缺的通信工具,功能不断丰富,对内部电路板的性能要求也越来越高。S1170G板材的高弯曲强度和良好的冲击韧性,能够保证手机在日常使用中,即使受到一定的外力挤压或碰撞,电路板也不易损坏,提高了手机的可靠性和耐用性。其低Z轴热膨胀系数,有效降低了因温度变化而导致的电路板与电子元器件之间的热应力,减少了焊点开裂等问题的发生,保障了手机的长期稳定运行。此外,S1170G板材的优良电气性能,有助于提升手机的信号接收和处理能力,为用户提供更好的通信体验。
沪士电子-通信PCB

(二)汽车电子领域

  1. 汽车发动机控制系统:汽车发动机控制系统对电子设备的可靠性和稳定性要求极高,因为它直接关系到汽车的动力性能、燃油经济性和排放性能。S1170G板材的高Tg和热稳定性,使其能够在发动机舱内高温、高振动的恶劣环境下正常工作。其耐CAF性能,能够有效抵抗潮湿环境下的电迁移腐蚀,确保发动机控制系统的电子线路长期稳定运行,避免因电路板故障而导致发动机工作异常,保障了汽车的行驶安全和性能。
  2. 汽车信息娱乐系统:随着汽车智能化的发展,汽车信息娱乐系统越来越复杂,对电路板的集成度和性能要求也越来越高。S1170G板材能够满足高密度互连(HDI)电路板的制造要求,实现电子元器件的高密度安装,为汽车信息娱乐系统提供更多的功能空间。同时,其良好的电气性能,能够保证音频、视频信号的高质量传输,为驾乘人员带来更好的娱乐体验。此外,S1170G板材的无卤环保特性,符合汽车行业对环保材料的使用趋势,有助于减少汽车内饰材料对车内空气质量的影响。
沪士电子-汽车PCB

(三)工业控制领域

  1. 工业自动化设备:工业自动化设备通常需要在复杂的工业环境中长时间稳定运行,对电子材料的可靠性和适应性要求非常高。S1170G板材的高机械性能,使其能够承受工业环境中的震动、冲击等外力作用,保证电路板的完整性。其良好的电气绝缘性能和耐温性能,能够在高湿度、高电磁干扰等恶劣环境下,确保设备的正常运行,避免因电气故障而导致生产中断。例如,在工厂的自动化生产线中,使用S1170G板材制造的控制电路板,能够可靠地控制各种机械设备的运行,提高生产效率和产品质量。
  2. 智能电网设备:智能电网作为现代电力系统的发展方向,对电力设备的智能化和可靠性提出了更高的要求。S1170G板材在智能电网设备中的应用,主要体现在其能够满足电力设备对高精度信号处理和传输的需求。其低介电常数和介电损耗,有助于提高电力信号的传输精度和效率,减少信号失真。同时,S1170G板材的高绝缘电阻和耐电晕性能,能够保证电力设备在高电压环境下的安全运行,为智能电网的稳定供电提供了可靠保障。

(四)航空航天领域

  1. 航空电子设备:航空电子设备在飞机的飞行安全、导航、通信等方面起着至关重要的作用,对材料的性能和可靠性要求极为苛刻。S1170G板材的高可靠性、良好的热性能和机械性能,使其成为航空电子设备电路板的理想选择。在飞机飞行过程中,航空电子设备需要承受剧烈的震动、高低温变化以及高海拔低气压等极端环境条件。S1170G板材能够在这些恶劣环境下保持稳定的性能,确保航空电子设备的正常工作,为飞机的安全飞行提供有力支持。例如,飞机的飞行控制系统通信导航系统等关键电子设备中,都可能采用S1170G板材制造的电路板。
  2. 卫星电子设备:卫星在太空中运行,面临着更加恶劣的环境,如宇宙射线辐射、高低温交变、真空等。S1170G板材的无卤环保特性,使其在真空环境下不会释放出有害气体,避免对卫星内部的电子设备造成污染和腐蚀。其高稳定性和可靠性,能够保证卫星电子设备在长期的太空任务中持续正常工作,减少设备故障的风险,提高卫星的使用寿命和任务成功率。例如,卫星的遥感探测设备、数据传输设备等,都需要使用高性能的电子材料,S1170G板材在这些领域具有广阔的应用前景。

六、总结

生益S1170G板材作为一种高性能的电子材料,以其独特的产品性能、显著的产品特点,在多个重要领域展现出了卓越的应用价值。从产品性能来看,高玻璃化转变温度、良好的热稳定性、低Z轴热膨胀系数、优良的电气性能以及可靠的机械性能,使其能够适应各种复杂和严苛的工作环境,为电子产品的稳定运行提供坚实保障。其无卤环保、与无铅制程兼容、UV Blocking/AOI兼容以及耐CAF等特点,不仅符合环保和现代电子制造工艺的发展趋势,还提高了产品的质量控制水平和在恶劣环境下的可靠性。在加工方面,通过合理选择加工工艺和参数,能够充分发挥S1170G板材的性能优势,制造出高质量的电路板。在通信汽车电子工业控制、航空航天等领域,S1170G 板材凭借自身优势,成功解决了众多电子产品在性能、可靠性和环保等方面的难题,推动了相关行业的技术进步。​

随着科技的不断发展,电子产品的更新换代速度日益加快,对电子材料的要求也越来越高。S1170G 板材在满足现有应用需求的同时,也在不断探索新的应用领域和发展方向。在人工智能、物联网等新兴领域,对电路板的性能、尺寸和功耗等方面提出了更高的要求,S1170G 板材有望凭借其出色的综合性能,在这些领域发挥重要作用。​

此外,在未来的研究和开发中,还可以进一步优化 S1170G 板材的性能,如降低介电常数、提高散热性能等,以满足更先进电子产品的需求。同时,随着环保法规的日益严格,对无卤环保材料的要求也会不断提高,S1170G 板材可以在现有的环保基础上,进一步探索更加绿色、可持续的生产工艺和材料配方。​

总之,S1170G 板材以其优异的性能、独特的特点和广泛的应用领域,在现代电子产业中占据着重要地位。随着技术的不断创新和发展,S1170G 板材必将在更多领域发挥更大的作用,为推动电子产业的发展做出更大的贡献。无论是对于电子材料供应商、电子产品制造商,还是相关行业的科研人员来说,深入了解和研究 S1170G 板材,都具有重要的现实意义和广阔的发展前景。