Klasyfikacja oraz problemy z nią związane

Przy produkcji obwodów drukowanych wykorzystuje się różnego rodzaju materiały, które oznacza się zgodnie z klasyfikacją organizacji NEMA (National Electrical Manufacturers Association). Choć sama klasyfikacja, jak i szczegółowo określone normy dla komponentów są dla producentów niezwykle pomocne w doborze najlepszych składników, to problemem pozostaje pewna część działalności organizacji, a właściwie jej brak. NEMA skupia się przede wszystkim na bezpieczeństwie związanym z urządzeniami elektrycznymi, a co za tym idzie komponenty do obwodów drukowanych klasyfikuje się ze względu na ogniotrwałość, niepalność czy pochłanianie wilgoci. Brak klasyfikacji materiałów pod względem rezystywności czy określeniu ich stałej dielektrycznej powoduje problemy przy budowie bardzo wrażliwych na bodźce elektryczne systemów. Rozwiązaniem tego problemu zwykle jest kontakt z producentem i skrupulatne określenie warunków krytycznych projektu. Choć i z tym różnie to bywa.

Wybór materiałów i ich właściwości

Materiały do produkcji obwodów drukowanych oznacza się według klas FR (flame retardant) oraz dodatkowej klasyfikacji G. Klasa FR została podzielona na pięciostopniową skalę, od materiału najmniej odpornego (FR1) do najbardziej odpornego (FR5). Materiały oznaczone G10 oraz G11 posiadają specjalne właściwości takie jak wysoka odporność na rozpuszczalniki czy największa wśród laminatów odporność na rozwarstwienie. Warto zauważyć, iż niemal każde tworzywo z ukazanej wcześniej klasyfikacji jest wykorzystane do produkcji płytek PCB. Wyjątkiem od tej reguły jest materiał oznaczony znakiem FR1, który mając właściwości najbardziej zbliżone do tektury, nie powinien być podstawą dla nawet najmniej wymagających obwodów. W sieci z powodzeniem można znaleźć przykłady nieodpowiedniego użycia FR1 w postaci płytek z wypalonymi dziurami, w których przymocowane zostały elementy o dużej mocy.

Zastosowane laminatów w praktyce

Standardem jest zastosowanie głównie dwóch klas laminatów, które swoją trwałością i kosztami produkcji idealnie odpowiadają na potrzeby konkretnych gałęzi przemysłu. Laminat FT4 znajduje szerokie zastosowanie w urządzeniach przemysłowych, zaś FR2 – w produkowanych masowo urządzeniach powszechnego użytku. Nie znaczy to oczywiście, iż nie można z powodzeniem wykorzystywać do produkcji płytek PCB innych laminatów czy też zmiennych komponentów. W przypadku urządzeń bardzo wysokich częstotliwości jest wręcz koniecznym wybranie teflonu czy ceramiki jako podłoża dla obwodu.