2025-09-10
في السباق لبناء أجهزة إلكترونية أصغر وأسرع وأكثر موثوقية، من الهواتف الذكية 5G إلى أنظمة الرادار للسيارات، يعد اختيار المواد أمرًا حاسمًا.ظهر الراتنج BT (bismaleimide triazine) كجزء من الركيزة عالية الأداء التي تفوق FR4 التقليدية في الاستقرار الحراريهذه المادة المتخصصة، مزيج من الراتنجات البيسماليميد والسياناتيوفر القوة الميكانيكية والأداء الكهربائي اللازمة لPCBs المتقدمة في البيئات المطالبة.
هذا الدليل يفصل الخصائص الفريدة من رزين BT، والمواصفات التقنية، والتطبيقات في العالم الحقيقي، مقارنتها مع المواد القياسية مثل FR4.سواء كنت تقوم بتصميم وحدة اتصالات عالية التردد أو لوحة PCB سيارات كثيفة الحرارة، فهم مزايا الراتنج BT سوف تساعدك على اختيار الركيزة المناسبة لمشروعك.
المعلومات الرئيسية
1الراتنج بي تي (بيسماليميد تريازين) يجمع بين بيسماليميد و إستر السيانات لتشكيل رصيف عالي الاستقرار مع درجة حرارة انتقال الزجاج (Tg) من 180 °C ∼210 °C ∼أكبر بكثير من FR4 ∼ 130 °C ∼150 °C.
2يقلل ثابت الكهرباء المضادة للكهرباء منخفضه (Dk = 2.8 ️ 3.7) ومماس الخسارة (Df = 0.005 ️ 0.015) من فقدان الإشارة ، مما يجعله مثاليًا لتطبيقات الترددات العالية (5G ، الرادار ، وIoT).
3مقاومة الراتنج BT للرطوبة (امتصاص المياه <0.3٪) والدورة الحرارية ، مما يقلل من مخاطر التحلل في البيئات القاسية مثل غطاء السيارة أو البيئات الصناعية.
4بالمقارنة مع FR4 ، يقدم الراتنج BT استقرارًا أقصى بنسبة 30٪ ، ومقاومة حرارية أعلى بنسبة 50٪ ، ومقاومة هجرة الأيونات المتفوقة ، مما يزيد من عمر PCB بنسبة 2 × 3 ×.
5وتشمل التطبيقات الرئيسية الهواتف الذكية والإلكترونيات السيارات وأجهزة الاتصال عالية السرعة ووحدات LED ، حيث الأداء تحت الضغط غير قابل للتفاوض.
ما هي الراتنجة BT؟ لمحة عامة تقنية
الراتنج BT هو مادة عالية الأداء عالية الحرارة المصممة لأساسات PCB المتقدمة. يستمد اسمها من مكوناته الأساسية:البيسماليميد (BMI) والتريازين (يتشكل عن طريق ثلاثية المجموعات إستر السيانات)هذا الهيكل الكيميائي الفريد يقدم توازن نادر من الخصائص الحرارية والكهربائية والميكانيكية.
التركيب الكيميائي والهيكل
أداء بروتوكول بي تي يستمد من تصميمه الجزيئي:
1بيسماليميد: بوليمر مقاوم للحرارة مع حلقات عذبية توفر صلابة ميكانيكية واستقرار حراري.
2إستر السيانات: يحتوي على ثلاث مجموعات سيانو (-OCN) تتفاعل لتشكيل حلقات تريازين مع مقاومة كيميائية استثنائية وخسارة كهربائية منخفضة.
3.التزامن: أثناء التجفيف ، تتفاعل مجموعات مالايميد مع إسترات السيانات لتشكيل حلقات هيتروسيكلية مترابطة ،إنشاء مادة تتحمل درجات الحرارة العالية وتقاوم التدهور الكيميائي.
هذا الهيكل يميز الراتنج BT عن الايبوكسيات القياسية مثل FR4 ، التي تفتقر إلى حلقات التريازين التي تعزز الأداء الحراري والكهربائي.
كيف تقارن الراتنج BT بمواد PCB الأخرى
يملأ الراتنج BT فجوة حاسمة بين FR4 الأساسية والمواد عالية الأداء للغاية (والكلفة) مثل PTFE أو رقائق روجرز.
| المواد | Tg (°C) | Dk @ 1GHz | Df @ 1GHz | امتصاص الماء | الأفضل ل |
|---|---|---|---|---|---|
| BT الحمض النووي | 180210 | 2.8 ¢3.7 | 0.005 ٠015 | < 0.3% | التطبيقات عالية التردد، عالية الحرارة |
| FR4 (المعيار) | 130 ¥ 150 | 4.2448 | 0.02 ٠04 | 0.5 ٪ 0.8 ٪ | الإلكترونيات ذات الأغراض العامة |
| روجرز RO4350 | 180 | 3.48 | 0.0037 | < 0.1% | الترددات العالية للغاية (28GHz+) |
يقدم الراتنج BT نقطة حلوة: حيث يوفر 80٪ من أداء Rogers' عالية التردد بنسبة 50٪ من التكلفة ، مما يجعله مثاليًا للأجهزة الإلكترونية المتوسطة إلى المتقدمة.
الخصائص الرئيسية لمادة BT الراتنج PCB
خصائص رزين BT تجعله خيارًا متميزًا للتطبيقات المتطلبة. فيما يلي خصائصه الأكثر أهمية ، مدعومة بالبيانات التقنية:
1الاستقرار الحراري: مقاومة الحرارة الشديدة
الأداء الحراري هو المكان الذي يلمع فيه رزين BT حقًا ، وهو أمر بالغ الأهمية لـ PCB بالقرب من مصادر الحرارة مثل المعالجات أو مكبرات الطاقة:
a.Tg (درجة حرارة انتقال الزجاج): 180 °C ∼ 210 °C. على عكس FR4 ، الذي يخفف فوق 150 °C ، يحتفظ راتنج BT بتركيبه ،منع التشوه أثناء اللحام من جديد (ذروة 260 درجة مئوية) أو التشغيل لفترة طويلة في درجات حرارة عالية.
درجة حرارة التحلل: > 350 درجة مئوية، مما يضمن الاستقرار في بيئات تحت غطاء السيارة (حتى 150 درجة مئوية باستمرار).
c.CTE (معدل التوسع الحراري): CTE منخفضة (12 16 ppm / ° C في محاور X / Y) يقلل من الانحراف أثناء الدورة الحرارية ، مما يقلل من إجهاد مفصل اللحام.
بيانات الاختبار: بقيت PCBs الراتنج BT على قيد الحياة 1000 دورة حرارية (-40 °C إلى 125 °C) مع < 0.1٪ تغيير الأبعاد، في حين أن FR4 PCBs أظهرت 0.5٪ التشوه والتحطيم.
2الأداء الكهربائي: خسارة إشارة منخفضة للترددات العالية
بالنسبة للإشارات عالية السرعة (5G والرادار والإنترنت من الأشياء) ، تقلل الخصائص الكهربائية للراتنج BT من الضعف والتداخل:
a.المستمر الاضافي للكهرباء (Dk): 2.8 ∼3.7 عند 1GHz. معدل Dk أقل يعني أن الإشارات تنتشر بشكل أسرع مع تأخير أقل.
b. مسار الخسارة (Df): 0.005 ≈ 0.015 عند 1 جيغه هرتز. هذه القيمة المنخفضة تقلل من فقدان الإشارة ؛ عند 28 جيغه هرتز ، يخسر الراتنج BT 0.8 ديسيبل / بوصة ، مقابل 2.0 ديسيبل / بوصة لـ FR4.
c. المقاومة الحجمية: > 1014 Ω · cm ، مما يضمن عزل كهربائي ممتاز حتى في الظروف الرطبة.
تأثير التطبيق: حققت خلية صغيرة 5G باستخدام PCBات الراتنج BT نطاقًا أطول بنسبة 20٪ من التصاميم القائمة على FR4 ، وذلك بفضل انخفاض فقدان الإشارة.
3القوة الميكانيكية والمتانة
الهيكل المتقاطع لـ (BT) يمنح خصائص ميكانيكية قوية:
a. قوة الانحناء: 200-250 MPa (مقابل 150-180 MPa لـ FR4) ، مقاومة للإنحناء في أقراص PCB رقيقة (على سبيل المثال، دوائر الذكاء الذكي المرنة).
قوة الشد: 120-150 مبا، مما يضمن المتانة أثناء التجميع والتعامل.
c.استقرار الأبعاد: <0.05٪ التغير في ظل تغيرات درجة الحرارة / الرطوبة ، حاسمة للمكونات الدقيقة (0.3mm BGA).
اختبار في العالم الحقيقي: صمدت PCBات الراتنج BT في وحدات رادار السيارات إلى 100000 دورة اهتزاز (20-2،000 هرتز) دون وجود آثار تلف ، في حين أظهرت PCBs FR4 15٪ من آثار التشقق.
4مقاومة الرطوبة والمواد الكيميائية
في البيئات الرطبة أو القاسية، تتفوق الراتنجة BT على المواد القياسية:
a.امتصاص المياه: <0.3٪ (مقارنة مع 0.5 ٪ 0.8٪ لـ FR4). يمنع هذا الامتصاص المنخفض الانهيار الكهربائي وتحرك الأيونات في المناخات الرطبة (على سبيل المثال ، هوائيات 5G في الهواء الطلق).
مقاومة الكيماويات: مقاومة الزيوت، وسائل التبريد، ومذيبات التنظيف
مقاومة الهجرة الأيونية: نمو الحد الأدنى من دندريت النحاس تحت اختبار الرطوبة التحيزية (85 درجة مئوية ، 85٪ RH ، 100V) ، مما يطيل عمر PCB في تطبيقات الجهد العالي.
المواصفات الفنية: بيانات PCB من الراتنج BT
بالنسبة للمهندسين الذين يصممون مع رزين BT ، تضمن البيانات التقنية الدقيقة التوافق مع عمليات التصنيع ومتطلبات الأداء:
| الممتلكات | نطاق القيمة النموذجي | معيار الاختبار | التأثير على أداء PCB |
|---|---|---|---|
| درجة حرارة انتقال الزجاج (Tg) | 180 درجة مئوية210 درجة مئوية | IPC-TM-650 2.4.25 | يمنع التشوه أثناء لحام التدفق |
| الثابت الكهربائي (Dk) | 2.83.7 @ 1GHz | IPC-TM-650 2.5.5.5 | يقلل من تأخير الإشارة في الدوائر عالية السرعة |
| مماسكة الخسارة (Df) | 0.005 ٠.٠١٥ @ ١ جيجاهرتز | IPC-TM-650 2.5.5.5 | يقلل من فقدان الإشارة في تطبيقات الجيل الخامس / الرادار |
| امتصاص الماء | < 0.3% (24 ساعة @ 23 درجة مئوية) | IPC-TM-650 2.6.2.1 | يمنع الانهيار الكهربائي في البيئات الرطبة |
| CTE (محور X/Y) | 12~16 ppm/°C | IPC-TM-650 2.4.41 | يقلل من إجهاد مفاصل اللحام أثناء الدورة الحرارية |
| قوة الانحناء | 200-250 مبا | IPC-TM-650 2.4.4 | المقاومة للانحناء في الأقراص الرقيقة والمرنة |
| التوصيل الحراري | 0.3 ∙0.5 W/m·K | IPC-TM-650 2.4.17 | يحسن إزالة الحرارة من المكونات عالية الطاقة |
التطبيقات: حيث تتفوق PCBات ريشة BT
يجعلها مزيج فريد من الخصائص في الصناعات حيث الأداء تحت الضغط أمر بالغ الأهمية.
1الإلكترونيات الاستهلاكية: الهواتف الذكية والأجهزة القابلة للارتداء
الاحتياجات: التصغير، الأداء عالي التردد (5G) ، ومقاومة حرارة الجسم / الرطوبة.
BT ميزة الراتنج:
يدعم BGAs بمساحة 0.3mm في معالجات الهواتف الذكية ، بفضل CTE المنخفضة واستقرار الأبعاد.
تضمن Dk / Df المنخفضة إشارات 5G mmWave (28GHz) التي تصل إلى الهوائيات مع الحد الأدنى من الخسارة.
تتحمل 4~5 دورة إعادة التدفق أثناء التجميع دون تحليل.
مثال: تستخدم الهواتف الذكية الرائدة أقراص PCB من الراتنج BT لموديمات 5G الخاصة بها ، وتحقق معدلات بيانات أسرع بنسبة 10٪ من التصاميم القائمة على FR4.
2إلكترونيات السيارات: أنظمة ADAS و EV
الاحتياجات: الاستقرار الحراري (-40 درجة مئوية إلى 150 درجة مئوية) ، المقاومة للزيوت/مواد التبريد، والموثوقية على المدى الطويل (مدة الحياة 15+ سنة).
BT ميزة الراتنج:
يعمل في رادار ADAS (77GHz) مع خسارة < 1dB ، مما يضمن الكشف الدقيق عن الكائنات.
المقاومة للدورة الحرارية في أنظمة إدارة بطارية السيارات الكهربائية (BMS) ، مما يقلل من مخاطر الحريق.
انخفاض امتصاص الرطوبة يمنع الدوائر القصيرة في بيئات تحت الغطاء.
البيانات: يبلغ مصنعو أجهزة التصنيع الأصلي للسيارات عن 50٪ أقل من فشل الميدان في وحدات الرادار القائمة على الراتنج BT مقارنةً بـ FR4.
3الاتصالات عالية السرعة: محطات قاعدة 5G ومراكز البيانات
الاحتياجات: خسارة إشارة منخفضة عند 28 جيجاهرتز + ، متانة في البيئات الخارجية ، ودعم مكبرات الطاقة العالية.
BT ميزة الراتنج:
تمكن من نقل بيانات 10Gbps + في الخلايا الصغيرة 5G مع خسارة < 0.5dB / بوصة.
يتحمل الرطوبة الخارجية وتقلبات درجة الحرارة مما يقلل من تكاليف الصيانة
يدعم النحاس السميك (2 أوقية +) لمضخات الطاقة، تحسين تبديد الحرارة.
4التطبيقات الصناعية و LED
أ - PCB الصناعية: تقاوم المواد الكيميائية والاهتزاز في أنظمة أتمتة المصانع ، وتتحمل 1000 ساعة أو أكثر من التعرض لمواد التشحيم.
وحدات LED: تتعامل مع التيار الكبير (1A +) في محركات LED ، وذلك بفضل CTE المنخفضة والاستقرار الحراري ، مما يقلل من انخفاض ضوء الضوء.
BT الراتنج مقابل FR4: مقارنة مفصلة
لفهم سبب جدوى الراتنج BT ، قارن خصائصه الرئيسية مع FR4 ، أكثر مواد PCB شيوعًا:
| الممتلكات | BT الحمض النووي | FR4 (المعيار) | الميزة بالنسبة لـ BT Resin |
|---|---|---|---|
| Tg | 180 درجة مئوية210 درجة مئوية | 130 درجة مئوية 150 درجة مئوية | مقاومة الحرارة أعلى بنسبة 30٪ إلى 50٪ |
| Dk @ 1GHz | 2.8 ¢3.7 | 4.2448 | تأخير إشارة أقل بنسبة 15-30٪ |
| Df @ 1GHz | 0.005 ٠015 | 0.02 ٠04 | 50~70% خسارة إشارة أقل عند الترددات العالية |
| امتصاص الماء | < 0.3% | 0.5 ٪ 0.8 ٪ | يقلل من خطر الانهيار الكهربائي بنسبة 60% |
| CTE (X/Y) | 12~16 ppm/°C | 16 ≈ 20 ppm/°C | 20 ٪ إلى 30 ٪ أقل من التشوه أثناء الدورة الحرارية |
| السعر (نسبي) | 2×3x | 1x | مبرر من خلال مدة حياة أطول وأقل معدلات الفشل |
تحليل التكاليف والفوائد: في حين أن الراتنج BT يكلف أكثر من FR4 بثلاثة أضعاف ، فإن عمرها أطول بثلاثة أضعاف ومعدل الفشل أقل بنسبة 50٪ يقلل من تكاليف دورة الحياة الإجمالية بنسبة 30٪ إلى 40٪ في تطبيقات عالية الموثوقية (على سبيل المثال ،السيارات، طبية).
LT CIRCUITs BT حلول PCB الراتنجية
تستفيد شركة LT CIRCUIT من الراتنج BT لتقديم أقراص PCB عالية الأداء مصممة خصيصًا لتطبيقات متطلبة. وتشمل عروضها:
خيارات التخصيص
عدد الطبقات: 4 ′′20 طبقة، تدعم تصاميم اتصال عالية الكثافة (HDI) مع microvias (45μm).
وزن النحاس: 1 أوقية 4 أوقية، مثالية للمكونات التي تحتاج إلى طاقة كثيرة مثل مكبرات 5G.
c. التشطيبات السطحية: ENIG، ENEPIG، فضة الغمر، ضمان التوافق مع لحام خال من الرصاص.
d.تحكم العائق: ± 5 ٪ تحمل للإشارات 50Ω (متفرقة) و 100Ω (تفاضلية) ، حاسمة لتصميمات الترددات العالية.
محفظة المنتجات
تتضمن دوائر BT PCB القائمة على الراتنج:
| نوع المنتج | الخصائص الرئيسية | التطبيقات المستهدفة |
|---|---|---|
| PCBات متعددة الطبقات | 4 ∼ 20 طبقة، مشابك عمياء/مدفونة | رادار السيارات، محطات قاعدة 5G |
| PCBs HDI | 0أجهزة BGA بقوة.3 ملم، ميكروفيا (45 ميكرومتر) | الهواتف الذكية والأجهزة القابلة للارتداء |
| أقراص تحكم في العائق | ± 5 ٪ التسامح، تصاميم الشريط / الشريط الصغير | موديمات الجيل الخامس، أجهزة استقبال رادار |
| أقراص الـ LED PCB | النحاس السميك (2 أوقية +) ، الممرات الحرارية | وحدات LED ذات الطاقة العالية، إضاءة السيارات |
ضمان الجودة
تُخضع دوائر (بي تي) لـ (بي تي بي) من الراتنج للاختبارات الصارمة لضمان الأداء:
دورة حرارية: 1000 دورة (-40 درجة مئوية إلى 125 درجة مئوية) للتحقق من موثوقية مفصل اللحام.
(ب) سلامة الإشارة: اختبار VNA (محلل الشبكة المتجهة) للتحقق من خسارة < 1dB عند 28GHz.
c. مقاومة الرطوبة: 1000 ساعة عند 85 °C/85% RH للتحقق من وجود تحلل أو هجرة الأيونات.
أسئلة شائعة عن PCBات الراتنج BT
السؤال 1: هل الراتنج BT متوافق مع اللحام الخالي من الرصاص؟
الجواب: نعم، رزين BT عالي Tg (180 درجة مئوية +) يتحمل ملفات تعريف التدفق الخالية من الرصاص (260 درجة مئوية) دون ترقية أو تشويه، مما يجعله مناسبًا للتصنيع المتوافق مع RoHS.
السؤال 2: هل يمكن استخدام PCBات الراتنج BT في تطبيقات مرنة؟
ج: على الرغم من أن راتنج BT جامد ، إلا أنه يمكن دمجه مع البوليميد في أقراص PCB الصلبة المرنة. يستخدم هذا التصميم الهجين راتنج BT للمقاطع عالية الحرارة (مثل المعالج) وبوليميد للمفصلات المرنة (مثل ،شاشات الهواتف القابلة للطي).
السؤال الثالث: كيف تُقارن الراتنجات BT بمواد روجرز للجيل الخامس؟
ج: توفر رقائق روجرز (على سبيل المثال ، RO4350) Df أقل (0.0037 مقابل BT ′′s 0.005 ′′ 0.015) ولكنها تكلف 3 ′′ 5 مرات أكثر. يصل الراتنج BT إلى التوازن ،توفير 80٪ من أداء روجرز بنصف التكلفة مثالي لأجهزة 5G متوسطة المدى.
السؤال 4: ما هو مدة صلاحية PCBات الراتنج BT؟
ج: عندما يتم تخزينها في أكياس مغلقة تحت الفراغ مع المجففات ، فإن PCBات الراتنج BT لديها مدة صلاحية تزيد عن 12 شهرًا ٪ ضعف عمر FR4 ٪ بفضل انخفاض امتصاص الرطوبة.
السؤال 5: هل PCBs من الراتنج BT متوافق مع البيئة؟
الجواب: نعم، راتش BT متوافق مع RoHS و REACH، لا يحتوي على الرصاص أو الكادميوم أو غيرها من المواد المقيدة. كما أن عمرها الطويل يقلل من النفايات الإلكترونية.
الاستنتاج
لقد أنشأت الراتنج BT نفسها كمادة حاسمة لـ PCB المتقدمة ، حيث تقدم مزيجاً نادرًا من الاستقرار الحراري و سلامة الإشارة و المدى الطويلإلكترونيات السيارات، أو أنظمة الاتصالات عالية السرعة ، تتفوق على الراتنج BT على FR4 التقليدية ، مما يبرر ارتفاع تكاليفها مع انخفاض معدلات الفشل وطول عمرها.
مع استمرار الإلكترونيات في الدفع إلى ترددات أعلى وبيئات أكثر قسوة، ستظل الراتنج BT ركنًا.من خلال الشراكة مع الشركات المصنعة مثل LT CIRCUIT الذين يقدمون حلول رزين BT مخصصة يمكنك الاستفادة من كامل إمكانات هذه المادة لبناء PCBs التي تلبي متطلبات تكنولوجيا الغد.
سواء كنت تعطي الأولوية لأداء الجيل الخامس، أو موثوقية السيارات، أو المتانة الصناعية، توفر الراتنج BT الخصائص اللازمة للنجاح في سوق الإلكترونيات التنافسية اليوم.
الكلمات الرئيسية: مادة PCB من الراتنج BT ، خصائص الراتنج BT ، قاعدة PCB عالية التردد ، الراتنج BT مقابل FR4 ، مواد PCB 5G ، قاعدة PCB للسيارات ، LT CIRCUIT PCBs من الراتنج BT.
أرسل استفسارك مباشرة إلينا
