Czym jest prepreg i jak wpływa na jakość obwodu drukowanego?

Prepreg stanowi jeden elementów składowych płytki PCB. Wykorzystywany jest do produkcji wielowarstwowych obwodów drukowanych, zapewniając im możliwość swobodnej pracy bez zakłóceń oraz ryzyka zwarcia ścieżek elektronicznych. Prepreg pełni także rolę spoiwa, pozwalając w trwały sposób na sklejenie ze sobą poszczególnych warstw przewodzących płytki PCB, podnosząc tym samym ich wytrzymałość mechaniczną.

Z czego produkowany jest prepreg?

Prepreg wykonywany jest z materiałów dielektrycznych, dzięki czemu uzyskuje on właściwości izolacyjne. Umieszczany jest on pomiędzy poszczególnymi rdzeniami PCB umożliwiając tym samym tworzenie wielowarstwowych obwodów drukowanych. 

Podstawowymi materiałami, z jakich składa się prepreg jest włókno szklane oraz żywica epoksydowa, pełniąca rolę spoiwa. Prepreg powstaje poprzez wykonanie formatki z włókna szklanego, które to jest następnie impregnowane żywicą. Kolejnym etapem prac jest częściowe podsuszenie spoiwa żywicznego, mające na celu jego wstępne utwardzenie.

W efekcie uzyskiwany jest gotowy prepreg, który może być wykorzystywany w produkcji obwodów drukowanych. Umieszcza się go pomiędzy poszczególnymi rdzeniami PCB, tworząc tym samym stos PCB. Po podgrzaniu oraz sprasowaniu stosu uzyskiwana jest jednolita, wielowarstwowa płytka PCB.

W jaki sposób prepreg przyczynia się do jakości końcowej PCB?

Ze względu na swoje właściwości prepreg bezpośrednio wpływa na wiele istotnych parametrów obwodów drukowanych. Pierwszym z nich jest grubość płytki PCB – im grubszy prepreg lub im większa ich liczba w PCB, tym większa będzie grubość obwodu po zakończeniu procesu prasowania. 

Kolejnym ważnym parametrem jest gęstość splotu włókna szklanego. Prepreg dostępny jest w wielu różnych wariantach, do których można zaliczyć między innymi:

• 106;

• 1080;

• 1652;

• 2113;

• 2116;

• 7628;

Zasadniczo im gęściej upleciony prepreg, tym mniej wchłonie w siebie żywicy. Od ilości spoiwa żywicznego zależeć będzie także względna przenikalność elektryczna, zachowanie się laminatu podczas nawiercania oraz wytrawiania, a także jego współczynnik rozszerzalności cieplnej. Ponadto powyższe prepegi różnią się grubością, która jest powiązana ze wspomnianą gęstością splotu włókna. 

Dobrej klasy prepreg zapewni także doskonałe połączenie poszczególnych warstw obwodu drukowanego, eliminują tym samym ryzyko delaminacji. Jest to szczególnie ważne w złożonych płytkach PCB składających się z więcej niż czterech warstw.