PCB板材基础知识介绍专题培训课件
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特殊需求码第三码代表使用材质：1――FR-1；2――FR-2；3――CEM-1； 4――FR-4双层板； 5――FR-4四层板；6――FR-4六层板；7――FPC(软板 )例：715G5713-M01-000-005K 使用材质：FR-4四层板
(二)PCB分类（覆铜板）-板面处理
1.OSP工艺:OSP意为可悍性有机铜面保护剂,其制程原理是通过一种替代咪唑衍
PCB板材基础知识介绍
Contents
一． PCB材质简介 二． PCB生产流程简介 三． PCB原材不良案列 四． PCB检验标准
一.PCB材质简介
一.PCB材质简介
(一)印制电路板的概念和功能及背景
1、印制电路板的英文：Printed Circuit Board
2、印制电路板的英文简写：PCB
3、印制电路板的主要功能：支撑电路元件和互连电路元件， 即支撑和互连两大作用.
4、 PCB诞生于上世纪四、五十年代,发展于上世纪八、九十年代 。 伴随半导体技术和计算机技术的进步，印刷电路板向着高 密度,细导线,更多层数的方向发展，其设计技术也从最初的手工 绘制发展到计算机辅助设计（CAD)和电子设计自动化（EDA).
(二)PCB分类（覆铜板）-单面板
1、纸基材酚醛树脂-纸质板：
“FR”表示树脂中加有不易着火的物质 使基板有难燃(Flame retardent)性或抗 燃 (Flame resistance)性
a、组成特征：由纸质碎沫与酚醛树脂压合而成，表面上看，呈纸一样平整.
b、包括：FR-1、FR-2、FR-3、XBC、HB
（目前TPV多使用FR-1/FR-2,FR-1多用于MNT、FR-2多用于TV，FR-2较FR-1 电气性能要求较高、价格较高外，其他性能无多大差别）.
c、优点：原材料成本低,因其质地较软可以冲孔,故在電路板制程中孔,加工成本低.
d、硬度相对较差,在潮湿环境下容易吸收水分,受高温热膨胀及冷却后收缩变化较 大,且电器性能较纤维板低.（例:过波峰焊易变形）
二.PCB成产流程简介
二.PCB生产流程简介
(一)单面板生产流程
开料
磨板
线路印刷
UV固化
蚀刻
去墨
磨板
防焊印刷
UV固化
底文印刷
UV固化
面文印刷
UV固化
成型打孔
冲孔成型
一.PCB材质简介
(二)PCB分类（覆铜板） 覆铜板的定义
a、覆铜板:英文简称CCL,它是制作电路板最基本的材料,其为 一面或两面覆有金属铜箔的层压板.
b、覆铜板分刚性和挠性两类.
c、覆铜板的基材是不导电的绝緣材料.
d、覆铜板是由铜箔/粘结树脂/纸或纤维布在加温加压的条 件下形成的层压制品.
一.PCB材质简介
b、包括：CEM-1(纸芯)，CEM-3(玻纤芯).(目前TPV多使用CEM-1) CEM-1构成为：铜箔+纸(芯)+环氧树脂(芯)+玻纤布(面) CEM-3构成为：铜箔+玻纤非织布(芯)+环氧树脂(芯)+玻纤布(面)
CEM-3比CEM-1板料中所含的纤维层数量更多, 故CEM-3的耐燃性,绝缘性,硬度等高于CEM-1， 且可用于代替FR-4用于部分双面板及多层板. c、优点：复合纤维板成本较玻璃纤维板低, 解决了纸板的硬度不足和纤维板不易冲孔问题.
d、缺点：电气性能虽接近玻璃纤维板, 但仍不可完全替代FR-4材料,仅有部分 要求不高的电路板可用此材料替代FR-4使用.
CEM-1: 表面上看，有纹路
一.PCB材质简介
(二)PCB分类（覆铜板）-双面板、多层板
1、玻璃纤维布基材环氧树脂-玻璃纤维板：
a、组成特征：基材由玻璃纤维布和环氧树脂混合，表层也是玻璃纤维布， 压合而成，表面上看，有纹路，侧面看去,有纤维丝、呈交叉层叠状.
孔銅箔
Leabharlann Baidu双面板
銅箔 ≥30.9μm
备注：TPV双面板、多层板
FR-4: 表面上看，有纹路, 侧面上看，有纤维 丝，呈交叉层叠状
≥20μm 板厚为1.6mm或1.2mm
2、陶瓷、金属材质：如铁基、铝基、铜基，主要应用于军事、航空航天领域.
一.PCB材质简介
(二)PCB分类（覆铜板）-材质辨识
PCB料件编码规则第34条：
一.PCB材质简介
(二)PCB分类（覆铜板）-板面处理
2.OSP工艺优缺点和应用
a、优点：平整、便宜， OSP只钟情于铜表面，对其他表面如阻焊层没有亲和 力，不会附着在其表面，应用广泛.
b、缺点： ①保存时间短，在真空包装条件下保存期为3月。存储时，不能接触 酸性物质，温度不能太高，否则会挥发。 ②检测困难，无色、透明。 ③ OSP本身绝缘，Imidazole类OSP，形成较厚的涂覆层，会影响电气测试，不 能作为电气接触表面如金手指、键盘按键、测试点等表面的涂层。 ④不能多次进行回流焊接，一般3次，在双面回流焊接以及返修中需要考虑。经 过几代改良，其耐热性和存储寿命、助焊剂的兼容性大大提高。 ⑤焊接温度相对提高为225℃，焊接过程中需加更强劲（酸性成分）的助焊剂消 除保护膜，否则导致焊接缺陷。
銅箔 17.5、35μm
FR-1: 表面上看，呈纸样平整
纸基材 0.1 mm ~ 2.5 mm
备注：TPV单面板 板厚为1.6mm
一.PCB材质简介
(二)PCB分类（覆铜板）-单面板
2、纸基材环氧树脂-复合纤维板：
a、组成特征：基材由纸质碎沫和环氧树脂混合，表层是玻璃纤维，压合 而成，表面上看，有纹路.
生的活性组分与金属铜表面发生的化学反应,使线路板的焊盘和通孔焊接位置形成 均匀,极薄,透明的有机涂层,该涂层具有优良的耐热性,保护膜厚度通常0.2-0.5μm 。（目前TPV要求OSP厚度可满足回流焊两次，波峰焊一次.厂家可以做到 0.2~0.35μm）焊接时保护膜分解、挥发、熔解到焊膏或酸性焊剂中，露出铜表面 ，使焊锡与干净的铜发生反应,因其制作成本较低,且技术成熟,故目前已被行广泛 使用.
b、包括：FR-4等.(目前TPV双面板及多层板皆使用FR-4) c、优点：高强度、抗热与火(不会燃烧)、抗化(不易腐蚀、不易长霉菌)、防潮、 热性(膨胀系数低、热传导系数高)、电性（不导电，绝缘） d、缺点：成本高，制作工艺要求高(例：不能冲孔).
銅箔
≥30.9μm
纸基材 0.1 mm ~ 2.5 mm
(二)PCB分类（覆铜板）-板面处理
1.OSP工艺:OSP意为可悍性有机铜面保护剂,其制程原理是通过一种替代咪唑衍
PCB板材基础知识介绍
Contents
一． PCB材质简介 二． PCB生产流程简介 三． PCB原材不良案列 四． PCB检验标准
一.PCB材质简介
一.PCB材质简介
(一)印制电路板的概念和功能及背景
1、印制电路板的英文：Printed Circuit Board
2、印制电路板的英文简写：PCB
3、印制电路板的主要功能：支撑电路元件和互连电路元件， 即支撑和互连两大作用.
4、 PCB诞生于上世纪四、五十年代,发展于上世纪八、九十年代 。 伴随半导体技术和计算机技术的进步，印刷电路板向着高 密度,细导线,更多层数的方向发展，其设计技术也从最初的手工 绘制发展到计算机辅助设计（CAD)和电子设计自动化（EDA).
(二)PCB分类（覆铜板）-单面板
1、纸基材酚醛树脂-纸质板：
“FR”表示树脂中加有不易着火的物质 使基板有难燃(Flame retardent)性或抗 燃 (Flame resistance)性
a、组成特征：由纸质碎沫与酚醛树脂压合而成，表面上看，呈纸一样平整.
b、包括：FR-1、FR-2、FR-3、XBC、HB
（目前TPV多使用FR-1/FR-2,FR-1多用于MNT、FR-2多用于TV，FR-2较FR-1 电气性能要求较高、价格较高外，其他性能无多大差别）.
c、优点：原材料成本低,因其质地较软可以冲孔,故在電路板制程中孔,加工成本低.
d、硬度相对较差,在潮湿环境下容易吸收水分,受高温热膨胀及冷却后收缩变化较 大,且电器性能较纤维板低.（例:过波峰焊易变形）
二.PCB成产流程简介
二.PCB生产流程简介
(一)单面板生产流程
开料
磨板
线路印刷
UV固化
蚀刻
去墨
磨板
防焊印刷
UV固化
底文印刷
UV固化
面文印刷
UV固化
成型打孔
冲孔成型
一.PCB材质简介
(二)PCB分类（覆铜板） 覆铜板的定义
a、覆铜板:英文简称CCL,它是制作电路板最基本的材料,其为 一面或两面覆有金属铜箔的层压板.
b、覆铜板分刚性和挠性两类.
c、覆铜板的基材是不导电的绝緣材料.
d、覆铜板是由铜箔/粘结树脂/纸或纤维布在加温加压的条 件下形成的层压制品.
一.PCB材质简介
b、包括：CEM-1(纸芯)，CEM-3(玻纤芯).(目前TPV多使用CEM-1) CEM-1构成为：铜箔+纸(芯)+环氧树脂(芯)+玻纤布(面) CEM-3构成为：铜箔+玻纤非织布(芯)+环氧树脂(芯)+玻纤布(面)
CEM-3比CEM-1板料中所含的纤维层数量更多, 故CEM-3的耐燃性,绝缘性,硬度等高于CEM-1， 且可用于代替FR-4用于部分双面板及多层板. c、优点：复合纤维板成本较玻璃纤维板低, 解决了纸板的硬度不足和纤维板不易冲孔问题.
d、缺点：电气性能虽接近玻璃纤维板, 但仍不可完全替代FR-4材料,仅有部分 要求不高的电路板可用此材料替代FR-4使用.
CEM-1: 表面上看，有纹路
一.PCB材质简介
(二)PCB分类（覆铜板）-双面板、多层板
1、玻璃纤维布基材环氧树脂-玻璃纤维板：
a、组成特征：基材由玻璃纤维布和环氧树脂混合，表层也是玻璃纤维布， 压合而成，表面上看，有纹路，侧面看去,有纤维丝、呈交叉层叠状.
孔銅箔
Leabharlann Baidu双面板
銅箔 ≥30.9μm
备注：TPV双面板、多层板
FR-4: 表面上看，有纹路, 侧面上看，有纤维 丝，呈交叉层叠状
≥20μm 板厚为1.6mm或1.2mm
2、陶瓷、金属材质：如铁基、铝基、铜基，主要应用于军事、航空航天领域.
一.PCB材质简介
(二)PCB分类（覆铜板）-材质辨识
PCB料件编码规则第34条：
一.PCB材质简介
(二)PCB分类（覆铜板）-板面处理
2.OSP工艺优缺点和应用
a、优点：平整、便宜， OSP只钟情于铜表面，对其他表面如阻焊层没有亲和 力，不会附着在其表面，应用广泛.
b、缺点： ①保存时间短，在真空包装条件下保存期为3月。存储时，不能接触 酸性物质，温度不能太高，否则会挥发。 ②检测困难，无色、透明。 ③ OSP本身绝缘，Imidazole类OSP，形成较厚的涂覆层，会影响电气测试，不 能作为电气接触表面如金手指、键盘按键、测试点等表面的涂层。 ④不能多次进行回流焊接，一般3次，在双面回流焊接以及返修中需要考虑。经 过几代改良，其耐热性和存储寿命、助焊剂的兼容性大大提高。 ⑤焊接温度相对提高为225℃，焊接过程中需加更强劲（酸性成分）的助焊剂消 除保护膜，否则导致焊接缺陷。
銅箔 17.5、35μm
FR-1: 表面上看，呈纸样平整
纸基材 0.1 mm ~ 2.5 mm
备注：TPV单面板 板厚为1.6mm
一.PCB材质简介
(二)PCB分类（覆铜板）-单面板
2、纸基材环氧树脂-复合纤维板：
a、组成特征：基材由纸质碎沫和环氧树脂混合，表层是玻璃纤维，压合 而成，表面上看，有纹路.
生的活性组分与金属铜表面发生的化学反应,使线路板的焊盘和通孔焊接位置形成 均匀,极薄,透明的有机涂层,该涂层具有优良的耐热性,保护膜厚度通常0.2-0.5μm 。（目前TPV要求OSP厚度可满足回流焊两次，波峰焊一次.厂家可以做到 0.2~0.35μm）焊接时保护膜分解、挥发、熔解到焊膏或酸性焊剂中，露出铜表面 ，使焊锡与干净的铜发生反应,因其制作成本较低,且技术成熟,故目前已被行广泛 使用.
b、包括：FR-4等.(目前TPV双面板及多层板皆使用FR-4) c、优点：高强度、抗热与火(不会燃烧)、抗化(不易腐蚀、不易长霉菌)、防潮、 热性(膨胀系数低、热传导系数高)、电性（不导电，绝缘） d、缺点：成本高，制作工艺要求高(例：不能冲孔).
銅箔
≥30.9μm
纸基材 0.1 mm ~ 2.5 mm