PCB常用材料介绍

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PCB设计基础知识

PCB设计基础知识PCB（Printed Circuit Board），中文名为印制电路板，是用于连接和支持各种电子元器件的一种基础组件。

PCB的设计是电子产品开发中非常重要的一部分，对于电路的性能、布局和可靠性都有很大的影响。

1.PCB的类型：PCB的类型主要分为单面板、双面板和多层板。

单面板只有一面可以进行电路布线，适合简单的电路设计；双面板则可以在两面都进行布线，适合复杂的电路设计；多层板则可以在多个电路层中进行布线，适合高密度的电路设计。

2.PCB的材料：PCB的主要材料包括基板、铜箔和覆盖层。

基板一般使用玻璃纤维增强的环氧树脂，有良好的绝缘性能和机械强度；铜箔用于制作导线和焊盘，一般有不同的厚度选择；覆盖层主要用于保护电路，常见的有有机胶覆盖层和漆覆盖层。

3.PCB的设计流程：PCB的设计流程包括原理图设计、库封装设计、PCB布局、布线、制造文件输出等步骤。

原理图设计是将电路设计成符号图，使用软件进行绘制；库封装设计是将元器件设计成符合标准的封装，也可以使用软件进行绘制；PCB布局是将元器件按照一定的规则摆放在基板上，并考虑电磁兼容性和散热等因素；布线是在布局的基础上进行线路的连接，保证良好的信号传输和阻抗匹配；制造文件输出是将设计好的PCB文件输出成Gerber文件等格式，用于制造。

4.PCB的布局原则：PCB的布局需要考虑电路性能、可靠性和成本等多方面的因素。

常见的布局原则包括：将主要的功能单元放在一起，减少连接线的长度；将高频和低频信号分离布局，减少干扰；注意散热和线路的位置关系，保证散热效果；避免并联的线路交叉，减少串扰等。

5.PCB的布线技巧：布线是PCB设计中非常关键的一步，直接影响电路的性能和可靠性。

常用的布线技巧包括：避免信号线和电源线的交叉，减少干扰；避免信号线和地线的平行布线，减少串扰；注意差分线对的长度保持一致，保证信号的相位一致；注意信号线的走向，避免过长和过曲；保证信号线的阻抗匹配，减少反射和损耗。

pcb原材料

pcb原材料
PCB原材料，即印制电路板的制作材料，通常包括基板、金
属箔、印刷油墨、焊膏、覆盖膜等。

下面将对这些主要的
PCB原材料进行详细介绍。

1. 基板： PCB基板是电子元器件连接和固定的主要载体，通
常采用玻璃纤维增强材料，如FR-4。

FR-4是一种强度高、绝
缘性能好的材料，具有良好的机械强度和热稳定性。

2. 金属箔： PCB上的导电层通常由铜箔制成。

铜箔在PCB制
作过程中起着导电和连接电路的作用。

一般情况下，厚度为
1oz的铜箔是最常用的选择，在许多情况下，需要使用更厚的
铜箔以增加电流承载能力。

3. 印刷油墨： PCB制作过程中，需要通过印刷方式将电路图
案印在基板上，这就需要使用印刷油墨。

印刷油墨通常由树脂、溶剂和颜料组成，其主要作用是提供很好的附着力，并形成导电膜。

4. 焊膏：焊膏是PCB制作过程中的重要组成部分，其主要作
用是在焊接元器件时提供焊点。

焊膏是一种含有活性助焊剂的胶状材料，一般采用石蜡或合成树脂作为基础材料，并添加一定比例的活性剂和流动剂。

5. 覆盖膜： PCB制作完成后，为了保护电路和焊点，通常需
要在表面覆盖一层保护膜。

覆盖膜通常由聚合物材料制成，包括聚酰亚胺、环氧树脂、聚丙烯等。

覆盖膜可以提供保护层，
防止电路受到外界的损害，同时也可以起到绝缘和防潮的作用。

以上是PCB制作过程中常用的几种原材料，它们有着各自不
同的性能和优势，以满足不同的应用需求。

通过不同材料的组合和加工工艺，可以制作出具有较高性能和可靠性的印制电路板。

pcb板材质的种类

p cb板材质的种类
基础材料分类：
硬质板（R i g i d B o a r d）：由固态树脂和增强材料（如玻璃纤维）组成，通常用于常规的刚性电路板。

柔性板（F l e x i b l e B o a r d）：采用柔性材料（如聚酰亚胺）制成，能够弯曲和折叠，适用于需要弯曲或体积较小的应用。

刚柔结合板（R i g i d-F l e x B o a r d）：结合了硬质板和柔性板的特点，可同时满足刚性和柔性需求，常见于复杂的电子设备。

绝缘材料分类：
F R-4：最常见的绝缘材料，由玻璃纤维和环氧树脂构成，具有良好的机械强度和绝缘性能。

聚酰亚胺（P o l y i m i d e）：具有出色的高温稳定性和柔性，适用于高温环境和柔性电路板。

F R-1、F R-2、F R-3：常见的廉价绝缘材料，用于较低要求的应用。

金属材料分类：
铜箔（C o p p e r F o i l）：用于制作电路层和导电路径，常见的厚度有1o z（约35μm）、2o z等。

— 1 —
铝基板（A l u m i n u m S u b s t r a t e）：将铝作为基底材料，用于散热要求较高的电子器件。

特殊材料分类：
P T F E（P o l y t e t r a f l u o r o e t h y l e n e）：具有优异的绝缘性和高频特性，常用于高频电路和射频应用。

高频陶瓷（H i g h-F r e q u e n c y C e r a m i c）：用于高频电路，具有优异的介电性能和低损耗。

— 2 —。

pcb板是什么材料

pcb板是什么材料PCB板是什么材料。

PCB板（Printed Circuit Board）是一种用于支持电子元件的基板，它具有导电路径和连接点，用于通过铜箔等导电材料连接电子元件。

PCB板是现代电子产品中不可或缺的一部分，它的材料选择对于电子产品的性能和可靠性至关重要。

PCB板的主要材料包括基板材料、导电层材料和保护层材料。

基板材料是PCB板的主体，用于支撑和连接电子元件。

常见的基板材料包括FR-4玻璃纤维、铝基板和陶瓷基板。

FR-4玻璃纤维是最常用的基板材料，它具有良好的绝缘性能、耐热性能和机械强度，适用于大多数电子产品的制造。

铝基板具有良好的散热性能，适用于需要高功率和高密度集成的电子产品。

陶瓷基板具有优异的高频性能和耐高温性能，适用于无线通信和高频电子产品。

导电层材料是用于制作PCB板上的导线和连接点的材料。

常见的导电层材料包括铜箔和银浆。

铜箔是最常用的导电层材料，它具有良好的导电性能和加工性能，适用于大多数PCB板的制造。

银浆具有更高的导电性能，适用于高端电子产品的制造。

保护层材料是用于保护PCB板上的导电层和连接点的材料。

常见的保护层材料包括有机覆盖膜、焊膏和阻焊油墨。

有机覆盖膜具有良好的绝缘性能和耐热性能，能够有效保护PCB板上的导电层和连接点。

焊膏用于固定电子元件和导电层之间的连接，同时也具有一定的保护作用。

阻焊油墨用于覆盖PCB板上的不需要焊接的区域，起到隔离和保护的作用。

总的来说，PCB板的材料选择对于电子产品的性能和可靠性至关重要。

不同的材料具有不同的特性和适用范围，制造PCB板时需要根据具体的产品要求和应用场景来选择合适的材料。

随着电子产品的不断发展和创新，PCB板的材料也在不断更新和完善，以满足不同产品的需求。

希望本文能够帮助读者更好地了解PCB 板的材料及其特性，为电子产品的设计和制造提供参考。

PCB线路板原材料材质及参数介绍

PCB线路板原材料材质及参数介绍1.基板材料：基板材料是PCB线路板的主体材料，常用的基板材料有玻璃纤维布（FR-4）、FR-5、高频基板、金属基板等。

其中，FR-4是最常用的基板材料，具有良好的绝缘性能、机械强度和耐热性。

FR-4基板的热稳定性可达到130℃以上，介电常数在4.5-5之间。

2.小分子增强材料：小分子增强材料是为了提高基板材料的性能而添加的物质。

常用的小分子增强材料有光亮剂、抗氧化剂、稳定剂等。

这些材料可以提高基板的表面光洁度、耐热性和耐腐蚀性。

3.铜箔：铜箔是用来制作线路导体的材料，一般采用电解铜箔。

铜箔的厚度常见的有1/3oz、1/2oz、1oz等。

铜箔的厚度越大，导电性能越好，但成本也相应增加。

4.覆铜：覆铜是通过在基板表面镀上一层铜来形成线路导体。

覆铜层的厚度和分布均匀性对线路导通性能有很大影响。

常见的覆铜厚度有1oz、2oz、3oz等。

覆铜层的厚度越大，导通性能越好。

5.阻焊层：阻焊层是防止线路短路和保护基板的涂层。

常见的阻焊材料有聚酰亚胺（PI）、环氧树脂等。

阻焊层的颜色一般为绿色、红色、蓝色等，用来标记不同线路功能。

6.埋孔填充材料：在多层PCB线路板中，为了连接各层之间的线路，需要使用埋孔填充材料。

常见的埋孔填充材料有环氧树脂、聚酰亚胺等。

7.钻孔材料：在制作PCB线路板时，需要进行钻孔操作，常见的钻孔材料有高速钢、硬质合金等。

钻孔材料应具有良好的耐磨性能和切削性能。

8.表面处理材料：表面处理是为了改善焊接性能、提高耐腐蚀性以及提供良好的附着力等。

常见的表面处理材料有化学镀金、化学镀锡、喷锡等。

以上是PCB线路板常用的原材料材料及参数介绍。

不同的应用场景和要求会对这些材料的选择和使用有所区别，但了解这些基本的原材料及其特性对于正确选择和设计PCB线路板具有重要意义。

PCB及板材质介绍选择

PCB基板材质的选择1.镀金板(ElectrolyticNi/Au)2.OSP板(OrganicSolderabilityPreservatives)3.化银板(ImmersionAg)4.化金板(ElectrolessNi/Au，ENIG)5.化锡板(ImmersionTin)6.喷锡板1.镀金板镀金板制程成本是所有板材中最高的，但是目前现有的所有板材中最稳定，也最适合使用于无铅制程的板材，尤其在一些高单价或者需要高可靠度的电子产品都建议使用此板材作为基材。

2.OSP板OSP制程成本最低，操作简便，但此制程因须装配厂修改设备及制程条件且重工性较差因此普及度仍不佳，使用此一类板材，在经过高温的加热之后，预覆于PAD上的保护膜势必受到破坏，而导致焊锡性降低，尤其当基板经过二次回焊后的情况更加严重，因此若制程上还需要再经过一次DIP制程，此时DIP端将会面临焊接上的挑战。

3.化银板虽然”银”本身具有很强的迁移性，因而导致漏电的情形发生，但是现今的“浸镀银”并非以往单纯的金属银，而是跟有机物共镀的”有机银”因此已经能够符合未来无铅制程上的需求，其可焊性的的寿命也比OSP板更久。

4.化金板此类基板最大的问题点便是”黑垫”(BlackPad)的问题，因此在无铅制程上有许多的大厂是不同意使用的，但国内厂商大多使用此制程。

5.化锡板此类基板易污染、刮伤，加上制程(FLUX)会氧化变色情况发生，国内厂商大多都不使用此制程，成本相对较高。

6.喷锡板因为cost低，焊锡性好，可靠度佳，兼容性最强，但这种焊接特性良好的喷锡板因含有铅，所以无铅制程不能使用。

另有”锡银铜喷锡板”由于大多数都不使用此制程，故特性资料取的困难.山建滔化工提供的基板报价,可以作为参考使用:CEM-1------- -40*48-----140元（含17%增值税）CEM-3------- -40*48-----200元（含17%增值税）FR-4 1.6mm---- ---40*48-----207元（含17%增值税）(平方米/未税价)FR-4 1.5mm -------40*48-----207元（含17%增值税）(平方米/未税价)FR-4 1.2mm -------40*48-----190元（含17%增值税）(平方米/未税价)FR-4 1.1mm -------40*48-----180元（含17%增值税）(平方米/未税价)FR-4 1.0mm -------40*48-----170元（含17%增值税）(平方米/未税价)FR-4 0.8mm -------40*48-----165元（含17%增值税）(平方米/未税价)FR-4 0.6mm -------40*48-----150元（含17%增值税）(平方米/未税价)FR-4 0.4mm -------40*48-----135元（含17%增值税）(平方米/未税价)FR目前适用之材质有P.P,CEM-1,CEM-3,FR-4,铜泊厚度分1OZ,2OZ,兹就特性做以下之比较. 等级结构 P.P 纸质酚醛树脂基板 CEM-1 玻璃布表面+绵纸+环氧树脂 CEM-3 玻璃布表面+不织布+环氧树脂 FR-4 玻璃布+环氧树脂以上皆需94V0之抗燃等级 FR-4:在温度提升时具有高度之机械应力,具有优良之耐热强度,这些材料在极广之温度范围下均具有优良之尺寸安定性. 以耐龙为主之材料适用电气及高频率范围高湿气的环境下但在高温下,其材质会有所变化,须特别处理且设计时要考虑妥当. 以复合材料之积层板适用于电路板之减去法及加成法,具有高度之机械特性,且冲压性(加工性)极佳,但孔之加工方式不适用冲压加工. CEM-1:以棉纸为夹心,上下表面覆盖玻璃布加具抗燃性之环氧树脂,具有良好之冲床品质,厚度达3/32”之板子冲床温度须23℃(73.4℉)以上,厚度超过3/32”至1/8”之板子不得超过65.5℃(150℉). CEM-3:以玻璃不织布为夹心,上下表面覆盖玻璃布+环氧树脂,具备之特性与FR-4相近,具有良好之冲床品质,宽度达1/16”之板子冲床温度须23℃(73.4℉)厚度1/16”~1/8” 不得超过65.5℃(150℉). P.P:纸质环氧树脂铜泊积层有介于纸质酚醛树脂基板及玻璃布环氧树脂机板中间之电气特性,耐湿性,耐热性,使用于单面及双面印刷电路板,主要的用途是用于各种电源回路用基板及要求高周波特性之彩色TV,VTR等之调谐器用,以及OA机器等机板. 纸质环氧树脂MCL的特征为使用纸质,加工容易,但又兼有环氧树脂之耐热性及良好的电气特性,而却较玻织布环氧树脂之基板为便宜. 纸质环氧树脂MCL的孔之加工方式可以冲压加工或钻孔加工,一般而言单面板或两面板之非镀通孔多使用冲压加工.而双面板必须通孔电镀者用钻头钻孔加工.在双面板通孔电镀之使用时绩虽久,但在信赖性的比较上仍较玻织布环氧树脂MCL为差.各种规格树脂及基材之用途分析Efk N b.(M|#u;. LO:规格树脂补强材特性与用途 ! Ap2GeTe_XXXP 酚醛树脂绝缘纸一般用，适用音响、收音机、黑白电视等家电b'SG LqI.XXXP-C 酚醛树脂绝缘纸可cold-punching，用途同XXXP `l? W 2qZ FR-2 酚醛树脂绝缘纸耐燃性"dy L mFR-4 环氧树脂玻纤布计算机、仪表、通信用、耐燃性 H Lh(&#mjv G-10 环氧树脂玻纤布一般用．用途同FR-4 - #Ni K ;CEM-1 环氧树脂玻纤布、绝缘纸电玩、计算机、彩视用 ]b G.GbR CEM-3 环氧树脂玻纤布、玻纤不织布同CEM-1用途-4 0.4mm以下的 -40*48-----135元（含17%增值税）(平方米/未税价)PCB电路板板材介绍：按档次级别从底到高划分如下：94HB/94VO/22F/CEM-1/CEM-3/FR-4详细介绍如下：94HB：普通纸板，不防火（最低档的材料，模冲孔，不能做电源板）94V0：阻燃纸板（模冲孔）22F：单面半玻纤板（模冲孔）CEM-1：单面玻纤板（必须要电脑钻孔，不能模冲）CEM-3：双面半玻纤板（除双面纸板外属于双面板最低端的材料，简单的双面板可以用这种料，比FR-4会便宜5~10元/平米）FR-4: 双面玻纤板最佳答案一.c阻燃特性的等级划分可以分为94V—0 /V-1 /V-2 ，94-HB 四种二.半固化片：1080=0.0712mm，2116=0.1143mm，7628=0.1778mm三.FR4 CEM-3都是表示板材的，fr4是玻璃纤维板，cem3是复合基板四.无卤素指的是不含有卤素（氟溴碘等元素）的基材，因为溴在燃烧时会产生有毒的气体，环保要求。

PCB线路板基板材料分类

PCB线路板基板材料分类PCB线路板（Printed Circuit Board，简称PCB）是电子元器件焊接、布线和支撑的重要基础，是电子产品中不可或缺的组成部分。

根据其基板材料的不同，PCB线路板可以分为多种分类。

下面将详细介绍几种常见的PCB线路板基板材料分类。

1.常规FR4材料常规FR4（Flame Retardant 4）材料是目前最常见的PCB基板材料之一，它是一种玻璃纤维衬底，通过环氧树脂粘合剂进行结合。

常规FR4材料具有良好的电气绝缘性能、耐高温性能和机械强度，被广泛应用于消费类电子产品、通信设备、计算机硬件等领域。

常规FR4材料常用的厚度有0.2mm、0.4mm、0.6mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.6mm等。

2.高TG材料高TG（Glass Transition Temperature）材料是在常规FR4基础上进一步改进的一种材料，其玻璃化转变温度高于常规FR4材料，通常为150℃以上。

高TG材料在高温环境下具有更好的稳定性，可以提高PCB线路板的耐热性和耐振性，适用于大功率电子设备、汽车电子、航空航天等领域。

3.金属基板材料金属基板材料是一种以金属作为基板的PCB材料，具有优异的散热性能和机械强度。

其中铝基板和铜基板是较为常见的金属基板材料。

铝基板一般采用铝材料和复合材料进行制造，广泛应用于LED照明、电源模块等领域。

铜基板则采用纯铜材料作为基底，适用于需要高导热性和高频信号传输的场合，如功放、雷达、移动通信等。

4.载板材料载板材料主要用于高密度插件封装技术，其中最常见的是陶瓷板。

陶瓷板具有优异的耐热性、导热性和电气绝缘性能，常用于电机控制器、功率模块器件等高性能应用中。

5.特殊材料除了上述常见的PCB基板材料，还存在一些特殊的基板材料，如聚酰亚胺（PI）材料、聚四氟乙烯（PTFE）材料等。

这些材料具有极高的绝缘性能、耐高温性能和化学稳定性，常用于航空航天、国防军工等领域的特殊应用。

《印制板常用的材料》PPT课件

质的FCCL
〔2〕原材料
a、介质基片：PI、PET薄膜胶片,一般要求具有良好的可挠曲性；
b、金属导体箔：普通ED、高延ED、RA、铜铍合金箔和铝箔,一般要求具有良好的延展性, 常用的是高延ED和RA.常用厚度为18um、35 um 和70 um；
c、胶粘剂：PET类、EP/改性EP类、丙烯酸类、酚醛/缩丁醛类、PI类,一般要求具有较好的树脂粘合度和较低的Z轴热膨胀系数,常用的为丙烯酸类和EP/改性PP类胶粘剂.
〔3〕按显影方式分：溶剂性型和水溶性型
〔4〕按成分分：纯环氧树脂类、环氧— 丙烯酸共聚合物类、环氧—丙烯酸混合物类和丙烯酸类.
3、组成：
绿油的主要成分：主树脂、溶剂、引发剂、流平剂、填料和色料.
〔1〕主树脂：主要采用环氧树脂、丙酸树脂及其共聚或共混物.
〔2〕溶剂：主要是低分子易挥发的液态有机溶剂,可以通过它调整绿油的粘度、加工性能等其它性能.
❖ PP的各项技术指标如下：
❖ 含胶量、流动度、凝胶时间、挥发物含量
❖ PP的新品种
❖ ①高Tg PP
⑤低CTE PP
❖ ②低介电常数PP
⑥无气泡 PP
❖ ③高耐CAF PP
⑦绿色 PP
❖ ④高尺寸稳定性 PP ⑧附树脂铜箔〔RCC〕
4、挠性CCL〔FCCL〕
〔1〕分类按介质基材分：PI和PET 按阻燃性能分：阻燃型和非阻燃型按制造工艺分：两层法和三层法目前采用较多的为三层法生产的PI和PET介
三、绿油
1、用途也称防焊或阻焊,可防止导体上等不应有的贴锡,防止导体之间因潮气、化学品等引起的短路,生产和装配中不良持取造成的断路、绝缘及抵抗各种恶劣环境,保证印制板功能等；同时绿油又是印制板的" 外衣",其外观质量也倍受关注.

PCB板材分类总结

按CCL的阻燃性能分类，可分为阻燃型(UL94一VO、UL94一V1级)和非阻燃型(UL94一HB级)两类板。

近一二年，随着对环保问题更加重视，在阻燃型CCL中又分出一种新型不含溴类物的CCL品种，可称为“绿色型阻燃cCL”。

随着电子产品技术的高速发展，对cCL有更高的性能要求。

因此，从CCL的性能分类，又分为一般性能CCL、低介电常数CCL、高耐热性的CCL(一般板的L 在150℃以上)、低热膨胀系数的CCL(一般用于封装基板上)等类型。

随着电子技术的发展和不断进步，对印制板基板材料不断提出新要求，从而，促进覆铜箔板标准的不断发展。

目前，基板材料的主要标准如下。

①国家标准目前，我国有关基板材料的国家标准有GB／T4721—4722 1992及GB 4723—4725—1992，中国台湾地区的覆铜箔板标准为CNS标准，是以日本JIs标准为蓝本制定的，于1983年发布。

②其他国家标准主要标准有：日本的JIS标准，美国的ASTM、NEMA、MIL、IPc、ANSI、UL标准，英国的Bs标准，德国的DIN、VDE标准，法国的NFC、UTE标准，加拿大的CSA标准，澳大利亚的AS标准，前苏联的FOCT 标准，国际的IEC标准等，详见表印制板常用材料刚性CCL板一、覆铜板（CCL）1、分类刚性CCL分为：纸基板、环纤布基板、复合材料基板、特殊型A、纸基板B、环纤布基板D、特殊型2、基板材料（1）主要生产原材料a、通常使用电子级的无碱玻璃布，常用型号有1080、2116、7826等。

b、浸渍纤维纸c、铜箔按铜箔的制法分类：压延铜箔和电解铜箔铜箔的标准厚度有：18um（HOZ）、35 um（1OZ）和70 um（2OZ）另外现已有12 um（1/3OZ）及高厚度铜箔投放市场（2）纸基板常用的有FR-1、FR-2、FR-3等型号（3）玻璃布基最常用的是FR-4玻纤布基CCL，它的基本配方是以低溴环氧树脂（双酚A型）为主树脂，以双氰胺为环氧固化剂，以多元胺类为促进剂，是目前PCB生产中用量最大的原材料。

PCB材料介绍

Matte Side Drum Side
1.3 铜箔的量度方法：由于铜箔厚度的测量受到仪器\操作
方法及操作环境的限制,所以通常铜箔是按照单位面积的铜箔重量来衡量.
代码 E Q T H M 1 2 3 意义意义厚度（inch） 0.0002 0.0004 0.0005 0.0007 0.001 0.0014 0.0028 0.042 厚度（mm） 0.005 0.009 0.012 0.018 0.025 0.035 0.071 0.106
揮發份含量% 玻璃布基重(g) 100%残铜压合厚度(mil) <0.75 210±5 7.4± 0.5 <0.75 210±5 7.6± 0.5 <0.75 210±5 7.9± 0.5 <0.75 210±5 8.3± 0.5 <0.75 210±5 8.7± 0.5 <0.75 165±5 6.5± 0.5 <0.75 165±5 6.9± 0.5 <0.75 165±5 7.2± 0.5 <0.75 105±5 4.3± 0.5 <0.75 105±5 4.7± 0.5 <0.75 105±5 5.0± 0.5 <0.75 105±5 5.3± 0.5 <0.75 77±5 3.8± 0.5 <0.75 77±5 4.1± 0.5 <0.75 48 ±5 2.8± 0.5 <0.75 48 ±5 3.1± 0.5 <0.75 48 ±5 3.4± 0.5 <0.75 25±5 2.0± 0.5 <0.75 25±5 2.3± 0.5 <0.75 48±5 2.8± 0.5 <0.75 48±5 3.1± 0.5 <0.75 48±5 3.4± 0.5 <0.75 54±5 3.0± 0.5 <0.75 54±5 3.4± 0.5 <0.75 54±5 3.8± 0.5

PCB线路板原材料材质及参数

PCB线路板原材料材质及参数1. 玻璃纤维布（Glass Fiber Cloth）玻璃纤维布是最常见的PCB线路板基材，其主要原料是由无机纤维物质和有机胶粘剂混合制备而成。

玻璃纤维布具有良好的绝缘性、机械强度和耐热性能，能够满足大部分电子设备对于绝缘和结构强度的要求。

常用的玻璃纤维布厚度为0.2mm、0.4mm、0.6mm和1.0mm，各种厚度适用于不同电路板的需求。

2. 硬纸板（Phenolic Paper-Based Laminate）硬纸板是一种由纤维纸浸渍难燃性树脂而制成的基材。

硬纸板具有较高的机械强度、绝缘性能和耐热性能，且价格低廉，适用于一些一般性能要求的电子设备。

常用的硬纸板厚度为0.5mm和1.0mm。

3. FX（Flame Retardant Epoxy）FX是一种难燃性环氧树脂基材，具有优异的机械强度、绝缘性能和耐高温性能。

FX材质的线路板广泛应用于高性能电子设备中，如计算机、通信设备、航空航天仪器等领域。

FX板材通常有1oz和2oz的箔厚度可供选择。

4. FR-4（Flame Retardant Glass Fiber Epoxy）FR-4是一种难燃性玻璃纤维环氧树脂基材，是目前最常用的PCB材料。

FR-4具有良好的介电性能、机械性能和耐热性能，可满足大部分电子设备的性能要求。

FR-4线路板的常见厚度有0.8mm、1.0mm和1.6mm等。

FR-4板材的厚度和箔厚度的组合会影响到线路板的性能，如电阻、传导性等。

5. RO4350（Rogers 4350）RO4350是一种高频低介电损耗材料，其主要用于高频和微波领域的电路设计。

RO4350具有较低的介电损耗和稳定的介电常数，适合于高频信号传输和微波功放等应用。

RO4350线路板的常见厚度有0.02mm、0.04mm和0.08mm等。

6. 杂质金属化陶瓷基板（Ceramic Metalized Substrates）杂质金属化陶瓷基板是一种由陶瓷和金属复合材料制成的基材，具有优异的导热性和电磁性能。

PCB用基板材料简介

PCB用基板材料簡介PCB用基材的分类：1、按增强材料不同（最常用的分类方法）纸基板（FR-1,FR-2,FR-3)环氧玻纤布基板（FR-4,FR-5)复合基板(CEM-1,CEM-3)HDI板材（RCC)特殊基材(金属类基材、陶瓷类基材、热塑性基材等) 2、按树脂不同来分酚酫树脂板环氧树脂板聚脂树脂板BT树脂板PI树脂板3、按阻燃性能来分阻燃型（UL94-VO,UL94-V1)非阻燃型（UL94-HB级）基材常见的性能指标：玻璃化转变温度（Tg)目前FR-4板的Tg值一般在130-140度，而在印制板制程中，有几个工序的问题会超过此范围，对制品的加工效果及最终状态会产生一定的影响。

因此，提高Tg是提高FR-4耐热性的一个主要方法。

其中一个重要手段就是提高固化体系的关联密度或在树脂配方中增加芳香基的含量。

在一般FR-4树脂配方中，引入部分三官能团及多功能团的环氧树脂或是引入部分酚酫型环氧树脂，把Tg值提高到160-200度左右。

基材常见的性能指标：介电常数DK介电常数DK随着电子技术的迅速发展，信息处理和信息传播速度提高，为了扩大通讯通道，使用频率向高频领域转移，它要求基板材料具有较低的介电常数e和低介电损耗正切tg。

只有降低e 才能获得高的信号传播速度，也只有降低tg,才能减少信号传播损失。

热膨胀系数（CTE）随着印制板精密化、多层化以及BGA,CSP等技术的发展，对覆铜板尺寸的稳定性提出了更高的要求。

覆铜板的尺寸稳定性虽然和生产工艺有关，但主要还是取决于构成覆铜板的三种原材料：树脂、增强材料、铜箔。

通常采取的方法是（1）对树脂进行改性，如改性环氧树脂（2）降低树脂的含量比例,但这样会降低基板的电绝缘性能和化学性能；铜箔对覆铜板的尺寸稳定性影响比较小。

UV阻挡性能今年来，在电路板制作过程中，随着光敏阻焊剂的推广使用，为了避免两面相互影响产生重影，要求所有基板必须具有屏蔽UV的功能。

阻挡紫外光透过的方法很多，一般可以对玻纤布和环氧树脂中一种或两种进行改性，如使用具有UV-BLOCK和自动化光学检测功能的环氧树脂。

PCB分类居然有这么多种

PCB分类居然有这么多种PCB在材料、层数、制程上的多样化以适不同的电子产品及其特殊需求，因此其种类划分比较多。

以下就归纳一些通用的区别办法，来简单介绍PCB的分类以及它的制造工艺。

那么我们就从它的三个方面来分析一下吧。

一、材料1.有机材料：①酚醛树脂：酚醛树脂也叫电木，又称电木粉。

原为无色或黄褐色透明物，市场销售往往加着色剂而呈红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色，有颗粒、粉末状。

酚醛树脂耐弱酸和弱碱，遇强酸发生分解，遇强碱发生腐蚀。

不溶于水，溶于丙酮、酒精等有机溶剂中。

苯酚醛或其衍生物缩聚而得。

图片如下：②玻璃纤维：玻璃纤维（英文原名为：glass fiber）是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高，但缺点是性脆，耐磨性较差。

它是叶腊石、石英砂、石灰石、白云石、硼钙石、硼镁石七种矿石为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的，其单丝的直径为几个微米到二十几个微米，相当于一根头发丝的 1/20-1/5 ，每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。

玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料，电绝缘材料和绝热保温材料，电路基板等国民经济各个领域。

图片如下：③ Polyimide：聚酰亚胺树脂简称PI，外观：透明液体，黄色粉末，棕色颗粒，琥珀色颗粒聚酰亚胺树脂液体，聚酰亚胺树脂溶液，聚酰亚胺树脂粉末，聚酰亚胺树脂颗粒，聚酰亚胺树脂料粒，聚酰亚胺树脂粒料，热塑性聚酰亚胺树脂溶液，热塑性聚酰亚胺树脂粉末，热固性聚酰亚胺树脂溶液，热固性聚酰亚胺树脂粉末，热塑性聚酰亚胺纯树脂，热固性聚酰亚胺纯树脂二、聚酰亚胺PI成型方法包括：高温固化、压缩模塑、浸渍、喷涂法、压延法、注塑、挤出、压铸、涂覆、流延、层合、发泡、传递模塑、模压成型。

图片如下：还有我们的环氧树脂和BT等等都是属于有机材料。

2. 无机材料：①铝基板：铝基板是一种具有良好散热功能的金属基覆铜板，一般单面板由三层结构所组成。

pcb板是什么材料

pcb板是什么材料PCB板是一种印制电路板，是现代电子产品中不可或缺的组成部分。

PCB板的材料对于电子产品的性能和稳定性具有重要影响。

那么，PCB板到底是什么材料呢？首先，PCB板的基本材料主要包括基板材料、覆铜箔、焊盘油墨等。

其中，基板材料是PCB板的主体材料，一般采用玻璃纤维、环氧树脂等作为基材。

这些材料具有优良的绝缘性能和机械强度，能够满足电子产品在工作过程中的稳定性要求。

覆铜箔则是用来制作电路的导线层，一般采用铜箔作为导电材料，能够满足电子产品对于导电性能的要求。

焊盘油墨则用于保护焊接部位，一般采用环氧树脂油墨，能够保护焊接部位不受外界环境的影响。

其次，PCB板的材料选择对于电子产品的性能具有重要影响。

首先，基板材料的选择直接影响着PCB板的绝缘性能和机械强度。

一般来说，玻璃纤维基板具有优良的绝缘性能和机械强度，能够满足复杂电子产品对于稳定性的要求。

其次，覆铜箔的厚度和导电性能对于电子产品的信号传输和散热性能具有重要影响。

较厚的覆铜箔能够提高PCB板的导电性能和散热性能，从而提高电子产品的性能和稳定性。

最后，焊盘油墨的选择对于焊接部位的保护和稳定性具有重要影响。

优质的环氧树脂油墨能够提高焊接部位的稳定性和耐腐蚀性能，从而提高整个PCB板的可靠性。

总之，PCB板是一种印制电路板，其材料对于电子产品的性能和稳定性具有重要影响。

基板材料、覆铜箔、焊盘油墨等材料的选择直接影响着PCB板的性能和稳定性。

因此，在设计和制造PCB板时，需要根据具体的电子产品要求，选择合适的材料，以确保PCB板具有良好的性能和稳定性。

PCB分析及相关标准

PCB分析及相关标准PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）是一种用于支持和连接电子组件的基板。

它是现代电子设备的核心组成部分之一、PCB分析是对PCB及其相关标准进行研究和评估的过程。

在PCB分析中，我们会考虑到PCB的材料、结构、设计、制造工艺等方面，以确保PCB的高质量和可靠性。

一、PCB的主要材料1.基板材料：常用的PCB基板材料包括FR4、CEM-1、CEM-3等。

这些材料在导电性、绝缘性、耐热性等方面具有良好的特性。

2.导电层材料：导电层通常采用铜箔（通常是1盎司或2盎司）作为导电层的材料。

铜箔提供了良好的电导性，同时也起到了保护和强化PCB 结构的作用。

3.绝缘层材料：绝缘层通常采用酚醛树脂、环氧树脂等材料，具有良好的绝缘性能和机械强度。

4. 焊盘材料：焊盘通常采用HASL（Hot Air Solder Leveling）镀锡工艺，使用锡-铅合金或无铅锡作为焊盘的材料。

这些材料具有良好的焊接性能和耐腐蚀性。

5.封装材料：封装材料是用于保护和固定电子元件的材料。

常见的封装材料包括塑料、陶瓷、金属等。

二、PCB的主要标准1. IPC标准：IPC（Association Connecting Electronics Industries）是一个国际性的电子行业组织，它制定了一系列与PCB相关的标准。

IPC标准涉及到PCB的设计、制造、装配和测试等方面。

3. UL标准：UL（Underwriters Laboratories）是一个美国的标准化测试和认证机构。

在PCB制造过程中，UL认证是一项重要的质量保证措施。

UL认证涉及到PCB的材料的耐火性、电气性能、环境适应性等方面。

4. RoHS标准：RoHS（Restriction of Hazardous Substances）是一个限制有害物质使用的欧洲标准。

RoHS标准规定了PCB和其他电子设备中可使用的有害物质的种类和限制量。

PCB物料介绍

一、PCB物料方面：1.覆铜板：COPPER CLAD LAMINATE，简称CCL，或板材a)Tg：GlassTransition Temperature, 玻璃态转化温度, 是玻璃态物质在玻璃态和高弹态（通常说的软化）之间相互转化的温度，在PCB行业中，此玻璃态物质一般是指由树脂或树脂与玻纤布组成的介质层。

我司常用普通TG板材Tg要求大于135℃，中Tg要求大于150℃，高TG要求大于170℃。

Tg值越高，通常其耐热能力及尺寸稳定性越好。

b)CTI：Comparative Tracking lndex，相对漏电指数（或相比漏电指数、漏电起痕指数）。

材料表面能经受住50滴电解液（0.1%氯化铵水溶液）而没有形成漏电痕迹的最高电压值，单位为V。

c)CTE：Coefficient of thermal expansion 热胀系数，通常衡量PCB板材性能的是线性膨胀系数，定义为：单位温度改变下长度的增加量与的原长度的比值，如Z-CTE。

CTE值越低，尺寸稳定性越好，反之越差。

d) TD：thermal decomposition temperature 热分解温度，是指基材树脂受热失重5%时的温度，为印制板的基材受热引起分层和性能下降的标志。

e)CAF：耐离子迁移性能, 印制板的离子迁移是绝缘基材上的电化学绝缘破坏现象，是指在印制板上相互靠近而平行的电路上施加电压后，在电场作用下，导线之间析出树枝状金属的状态，或者是沿着基材的玻璃纤维表面发生金属离子的迁移（CAF）,从而降低了导线间的绝缘，f)T288: 是反映印制板基材耐焊接条件的一项技术指标，指印制板的基材在288℃条件下经受焊接高温而不产生起泡、分层等分解现象的最长时间，该时间越对焊接越有利。

g) DK:dielectric constant，介质常数，常称介电常数。

h) DF:dissipation factor，介质损耗因素，是指信号线中已漏失在绝缘板材中的能量，与尚存在线中能量的比值。

PCB线路板原材料材质及参数

PCB线路板原材料材质及参数PCB(Printed Circuit Board)线路板是一种用于连接和支持电子组件的基础材料。

它由绝缘材料、导电材料和保护层组成，它们共同构成了线路板的结构。

以下是PCB线路板常用的原材料材质及其参数：1.绝缘材料：绝缘材料用于电子元件的绝缘和支撑。

常用的绝缘材料有：-玻璃纤维增强塑料（FR-4）：FR-4是最常见的绝缘材料之一，具有良好的机械性能、耐热性和阻燃性，适用于多种应用。

-聚酰亚胺（PI）：PI具有优异的高温稳定性和尺寸稳定性，适用于高温环境和高频率应用。

-高频绝缘材料：用于高频和微波应用的材料，如PTFE（聚四氟乙烯）和RO4003C。

2.导电材料：导电材料用于创建电子元件的导线和连接电子元件之间的电路。

常用的导电材料有：- 铜：铜是最常用的导电材料，具有良好的导电性和可加工性，常用的铜厚度有1 oz和2 oz。

-银：银是导电性能最好的金属，但由于成本较高，通常只用于特定的高要求应用。

-金：金具有优异的导电性能和耐腐蚀性，适用于高要求和高可靠性的应用。

3.保护层：保护层用于保护线路板免受环境因素的影响，如湿气、腐蚀和机械损伤。

常用的保护层有：-焊膏：焊膏用于焊接电子元件和线路板之间的连接，有助于提高焊接质量和可靠性。

-涂层：涂层可用于增加线路板的耐腐蚀性和防潮性，其中最常见的涂层有聚乙烯烯基（PVA）和聚氨酯涂层。

-化合物：一些特殊应用需要在线路板上涂覆特殊的化合物，如热沉淀胶、硅胶和环氧树脂等。

以上是PCB线路板常用的原材料材质及其参数。

对于每种材料，其参数包括导热性能、阻燃等级、机械性能、尺寸稳定性和电气性能等。

这些参数的选择取决于具体的应用需求，如温度要求、频率要求、机械强度和环境要求等。

为了确保线路板的质量和可靠性，选取合适的材料是至关重要的。

PCB板材质介绍

PCB板材质介绍印刷电路板是以铜箔基板( Copper-clad Laminate 简称CCL )做为原料而制造的电器或电子的重要机构组件,故从事电路板之上下游业者必须对基板有所了解:有那些种类的基板,它们是如何制造出来的,使用于何种产品, 它们各有那些优劣点,如此才能选择适当的基板.表3.1简单列出不同基板的适用场合. 基板工业是一种材料的基础工业, 是由介电层(树脂 Resin ,玻璃纤维 Glassfiber ),及高纯度的导体 (铜箔 Copper foil )二者所构成的复合材料( Composite material),其所牵涉的理论及实务不输于电路板本身的制作. 以下即针对这二个要紧组成做深入浅出的探讨.3.1介电层3.1.1树脂 Resin3.1.1.1前言目前已使用于线路板之树脂类别专门多,如酚醛树脂( Phonetic )、环氧树脂( Epoxy )、聚亚醯胺树脂( Polyamide )、聚四氟乙烯(Polytetrafluorethylene,简称PTFE或称TEFLON),B一三氮树脂(Bismaleimide Triazine 简称 BT )等皆为热固型的树脂(Thermosetted Plastic Resin).3.1.1.2 酚醛树脂 Phenolic Resin是人类最早开发成功而又商业化的聚合物.是由液态的酚(phenol)及液态的甲醛( formaldehyde 俗称formalin )两种廉价的化学品, 在酸性或碱性的催化条件下发生立体架桥( Crosslinkage )的连续反应而硬化成为固态的合成材料.其反应化学式见图3.1 1910 年有一家叫 Bakelite 公司加入帆布纤维而做成一种坚硬强固,绝缘性又好的材料称为 Bakelite,俗名为电木板或尿素板. 美国电子制造业协会(NEMA-Nationl Electrical Manufacturers Association) 将不同的组合冠以不同的编号代字而为业者所广用, 现将酚醛树脂之各产品代字列表,如表NEMA 关于酚醛树脂板的分类及代码表中纸质基板代字的第一个 "X" 是表示机械性用途,第二个 "X" 是表示可用电性用途. 第三个 "X" 是表示可用有无线电波及高湿度的场所. "P" 表示需要加热才能冲板子( Punchable ),否那么材料会破裂, "C" 表示能够冷冲加工( cold punchable ),"FR" 表示树脂中加有不易着火的物质使基板有难燃 (Flame Retardent) 或抗燃(Flame resistance) 性.纸质板中最畅销的是XXXPC及FR-2．前者在温度25 ℃以上,厚度在.062in以下就能够冲制成型专门方便,后者的组合与前完全相同,只是在树脂中加有三氧化二锑增加其难燃性.以下介绍几个较常使用纸质基板及其专门用途:A 常使用纸质基板a. XPC Grade:通常应用在低电压、低电流可不能引起火源的消费性电子产品, 如玩具、手提收音机、机、运算器、遥控器及钟表等等.UL94对XPC Grade 要求只须达到HB难燃等级即可.b. FR-1 Grade:电气性、难燃性优于XPC Grade,广泛使用于电流及电压比XPC Grade稍高的电器用品,如彩色电视机、监视器、VTR、家庭音响、洗衣机及吸尘器等等.UL94要求FR-1难燃性有V-0、V-1与V-2不同等级,只是由于三种等级板材价位差异不大,而且考虑安全起见,目前电器界几乎全采纳V-0级板材. c. FR-2 Grade:在与FR-1比较下,除电气性能要求稍高外,其它物性并没有专门之处,近年来在纸质基板业者努力研究改进FR-1技术,FR-1与FR-2的性质界线已渐模糊,FR-2等级板材在不久今后可能会在偏高价格因素下被FR-1 所取代.B. 其它专门用途:a. 铜镀通孔用纸质基板要紧目的是打算取代部份物性要求并不高的FR-4板材,以便降低PCB的成本.b. 银贯孔用纸质基板时下最流行取代部份物性要求并不专门高的FR-4作通孔板材,确实是银贯孔用纸质基板印刷电路板两面线路的导通,可直截了当借由印刷方式将银胶(Silver Paste) 涂布于孔壁上,经由高温硬化,即成为导通体,不像一样FR-4板材的铜镀通孔,需经由活化、化学铜、电镀铜、锡铅等纷杂手续.b-1 基板材质1) 尺寸安定性:除要留意X、Y轴(纤维方向与横方向)外,更要注意Z轴(板材厚度方向),因热胀冷缩及加热减量因素容易造成银胶导体的断裂.2) 电气与吸水性: 许多绝缘体在吸湿状态下,降低了绝缘性,以致提供金属在电位差趋动力下发生移行的现象,FR-4在尺寸安性、电气性与吸水性方面都比FR-1及XPC 佳,因此生产银贯孔印刷电路板时,要选用特制FR-1及XPC的纸质基板 .板材.b.-2 导体材质 1) 导体材质银及碳墨贯孔印刷电路的导电方式是利用银及石墨微粒镶嵌在聚合体内, 藉由微粒的接触来导电,而铜镀通孔印刷电路板,那么是借由铜本身是连贯的结晶体而产生专门顺畅的导电性.2) 延展性:铜镀通孔上的铜是一种连续性的结晶体,有专门良好的延展性,可不能像银、碳墨胶在热胀冷缩时,容易发生界面的分离而降低导电度. 3) 移行性: 银、铜差不多上金属材质,容易发性氧化、还原作用造成锈化及移行现象,因电位差的不同,银比铜在电位差趋动力下容易发生银迁移(Silver Migration).c. 碳墨贯孔(Carbon Through Hole)用纸质基板.碳墨胶油墨中的石墨不具有像银的移行特性,石墨所担当的角色仅仅是作简单的讯号传递者,因此PCB业界对积层板除了碳墨胶与基材的密着性、翘曲度外,并没有专门要求.石墨因有良好的耐磨性,因此Carbon Paste最早期是被应用来取代Key Pad及金手指上的镀金,而后延伸到扮演跳线功能.碳墨贯孔印刷电路板的负载电流通常设计的专门低,因此业界大都采纳XPC 等级,至于厚度方面,在考虑轻、薄、短、小与印刷贯孔性因素下,常通选用0.8、1.0或1.2mm厚板材.d. 室温冲孔用纸质基板其特点是纸质基板表面温度约40℃以下,即可作Pitch 为1.78mm的IC密集孔的冲模,孔间可不能发生裂痕,同时以减低冲模时纸质基板冷却所造成线路精准度的偏差,该类纸质基板专门适用于细线路及大面积的印刷电路板.e. 抗漏电压(Anti-Track)用纸质基板人类的生活越趋精巧,对物品的要求且也就越讲就短小轻薄,当印刷电路板的线路设计越密集,线距也就越小,且在高功能性的要求下,电流负载变大了,那么线路间就容易因发生电弧破坏基材的绝缘性而造成漏电,纸质基板业界为解决该类问题,有供应采纳专门背胶的铜箔所制成的抗漏电压用纸质基板2.1.2 环氧树脂 Epoxy Resin 是目前印刷线路板业用途最广的底材.在液态时称为清漆或称凡立水(Varnish) 或称为 A-stage, 玻璃布在浸胶半干成胶片后再经高温软化液化而出现黏着性而用于双面基板制作或多层板之压合用称B-stage prepreg ,经此压合再硬化而无法回复之最终状态称为 C-stage.2.1.2.1传统环氧树脂的组成及其性质用于基板之环氧树脂之单体一向差不多上Bisphenol A 及Epichlorohydrin 用dicy 做为架桥剂所形成的聚合物.为了通过燃性试验(Flammability test), 将上述仍在液态的树脂再与Tetrabromo-Bisphenol A 反应而成为最熟知FR-4 传统环氧树脂.现将产品之要紧成份列于后: 单体 --Bisphenol A, Epichlorohydrin架桥剂(即硬化剂) -双氰 Dicyandiamide简称Dicy速化剂 (Accelerator)--Benzyl-Dimethylamine ( BDMA ) 及 2- Methylimidazole ( 2-MI )溶剂 --Ethylene glycol monomethy ether( EGMME ) Dimethy formamide (DMF) 及稀释剂 Acetone ,MEK.填充剂(Additive) --碳酸钙、硅化物、及氢氧化铝或化物等增加难燃成效. 填充剂可调整其Tg.A. 单体及低分子量之树脂典型的传统树脂一样称为双功能的环气树脂 ( Difunctional Epoxy Resin),见图3.2. 为了达到使用安全的目的,特于树脂的分子结构中加入溴原子,使产生部份碳溴之结合而出现难燃的成效.也确实是说当显现燃烧的条件或环境时,它要不容易被点燃,万一已点燃在燃烧环境消逝后,能自己熄灭而不再连续延烧.见图3.3.此种难燃材炓在 NEMA 规范中称为 FR-4.(不含溴的树脂在 NEMA 规范中称为 G-10) 此种含溴环氧树脂的优点专门多如介电常数专门低,与铜箔的附着力专门强,与玻璃纤维结合后之挠性强度专门不错等.B. 架桥剂(硬化剂)环氧树脂的架桥剂一向差不多上Dicey,它是一种隐性的 (latent) 催化剂 ,在高温160℃之下才发挥其架桥作用,常温中专门安定,故多层板 B-stage 的胶片才不致无法储存. 但 Dicey的缺点却也许多,第一是吸水性(Hygroscopicity),第二个缺点是难溶性.溶不掉自然难以在液态树脂中发挥作用.早期的基板商并不了解下游电路板装配工业问题,那时的 dicey 磨的不是专门细,其溶不掉的部份混在底材中,经长时刻集合的吸水后会发生针状的再结晶, 造成许多爆板的问题.因此现在的基板制造商都专门清处它的严峻性,因此已改善此点.C. 速化剂用以加速 epoxy 与 dicey 之间的架桥反应, 最常用的有两种即BDMA 及2-MI.D. Tg 玻璃态转化温度高分子聚合物因温度之逐步上升导致其物理性质渐起变化,由常温时之无定形或部份结晶之坚硬及脆性如玻璃一样的物质而转成为一种黏滞度专门高,柔软如橡皮一样的另一种状态.传统 FR4 之 Tg 约在115-120℃之间,已被使用多年,但近年来由于电子产品各种性能要求愈来愈高,因此对材料的特性也要求日益严苛,如抗湿性、抗化性、抗溶剂性、抗热性 ,尺寸安定性等都要求改进,以适应更广泛的用途, 而这些性质都与树脂的 Tg 有关, Tg 提高之后上述各种性质也都自然变好.例如 Tg 提高后, a.其耐热性增强, 使基板在 X 及 Y 方向的膨胀减少,使得板子在受热后铜线路与基材之间附着力不致减弱太多,使线路有较好的附着力. b.在 Z 方向的膨胀减小后,使得通孔之孔壁受热后不易被底材所拉断.c. Tg 增高后,其树脂中架桥之密度必定提高专门多使其有更好的抗水性及防溶剂性,使板子受热后不易发生白点或织纹显露,而有更好的强度及介电性.至于尺寸的安定性,由于自动插装或表面装配之严格要求就更为重要了.因而近年来如何提高环氧树脂之 Tg 是基板材所追求的要务.E. FR4 难燃性环氧树脂传统的环氧树脂遇到高温着火后假设无外在因素予以扑灭时,会不停的一直燃烧下去直到分子中的碳氢氧或氮燃烧完毕为止.假设在其分子中以溴取代了氢的位置,使可燃的碳氢键化合物一部份改换成不可燃的碳溴键化合物那么可大大的降低其可燃性.此种加溴之树脂难燃性自然增强专门多,但却降低了树脂与铜皮以及玻璃间的黏着力,而且万一着火后更会放出剧毒的溴气,会带来的不良后果.3.1.2.2高性能环氧树脂(Multifunctional Epoxy)传统的 FR4 对今日高性能的线路板而言差不多力不从心了, 故有各种不同的树脂与原有的环氧树脂混合以提升其基板之各种性质,A. Novolac最早被引进的是酚醛树脂中的一种叫 Novolac 者 ,由 Novolac 与环氧氯丙烷所形成的酯类称为 Epoxy Novolacs,见图3.4之反应式. 将此种聚合物混入 FR4 之树脂, 可大大改善其抗水性、抗化性及尺寸安定性, Tg 也随之提高,缺点是酚醛树脂本身的硬度及脆性都专门高而易钻头,加之抗化性能力增强,关于因钻孔而造成的胶渣 (Smear) 不易除去而造成多层板PTH制程之困扰.B. Tetrafunctional Epoxy另一种常被添加于 FR4 中的是所谓 " 四功能的环氧树脂 " (Tetrafunctional Epoxy Resin ).其与传统 " 双功能 " 环氧树脂不同之处是具立体空间架桥 ,见图3.5,Tg 较高能抗较差的热环境,且抗溶剂性、抗化性、抗湿性及尺寸安定性也好专门多,而且可不能发生像 Novolac那样的缺点.最早是美国一家叫Polyclad 的基板厂所引进的.四功能比起 Novolac来还有一种优点确实是有更好的平均混合.为保持多层板除胶渣的方便起见,此种四功能的基板在钻孔后最好在烤箱中以 160 ℃烤 2-4 小时, 使孔壁露出的树脂产生氧化作用,氧化后的树脂较容易被蚀除,而且也增加树脂进一步的架桥聚合,对后来的制程也有关心.因为脆性的关系, 钻孔要专门注意.上述两种添加树脂都无法溴化,故加入一样FR4中会降低其难燃性. 3.1.2.3 聚亚醯胺树脂 Polyimide(PI)A. 成份要紧由Bismaleimide 及Methylene Dianiline 反应而成的聚合物,见图3.6.B. 优点电路板对温度的适应会愈来愈重要,某些专门高温用途的板子,已非环氧树脂所能胜任,传统式 FR4 的 Tg 约 120℃左右,即使高功能的 FR4 也只到达 180-190 ℃,比起聚亚醯胺的 260 ℃还有一大段距离.PI在高温下所表现的良好性质,如良好的挠性、铜箔抗撕强度、抗化性、介电性、尺寸安定性皆远优于 FR4.钻孔时不容易产生胶渣,对内层与孔壁之接通性自然比 FR4 好. 而且由于耐热性良好,其尺寸之变化甚少,以X 及 Y方向之变化而言,对细线路更为有利,不致因膨胀太大而降低了与铜皮之间的附着力.就 Z 方向而言可大大的减少孔壁铜层断裂的机会.C. 缺点:a.不易进行溴化反应,不易达到 UL94 V-0 的难燃要求.b.此种树脂本身层与层之间,或与铜箔之间的黏着力较差,不如环氧树脂那么强,而且挠性也较差.c.常温时却表现不佳,有吸湿性 (Hygroscopic), 而黏着性、延性又都专门差.d.其凡立水(Varnish,又称生胶水,液态树脂称之)中所使用的溶剂之沸点较高,不易赶完,容易产生高温下分层的现象.而且流淌性不行,压合不易填满死角 . e.目前价格仍旧专门昂贵约为 FR4 的 2-3倍,故只有军用板或 Rigid- Flex 板才用的起. 在美军规范MIL-P-13949H中, 聚亚醯胺树脂基板代号为GI. 3.1.2.4 聚四氟乙烯 (PTFE)全名为 Polyterafluoroethylene ,分子式见图3.7. 以之抽丝作PTFE纤维的商品名为 Teflon 铁弗龙 ,其最大的特点是阻抗专门高 (Impedance) 对高频微波(microwave) 通信用途上是无法取代的,美军规范赋与 "GT"、"GX"、及 "GY" 三种材料代字,皆为玻纤补强type,其商用基板是由3M 公司所制,目前这种材料尚无法大量投入生产,其缘故有: A. PTFE 树脂与玻璃纤维间的附着力问题;此树脂专门难渗入玻璃束中,因其抗化性特强,许多湿式制程中都无法使其反应及活化,在做镀通孔时所得之铜孔壁无法固着在底材上,专门难通过 MILP-55110E 中4.8.4.4 之固着强度试验. 由于玻璃束未能被树脂填满,专门容易在做镀通孔时造成玻璃中渗铜 (Wicking) 的显现,阻碍板子的可信任度. B. 此四氟乙烯材料分子结构,专门强劲无法用一样机械或化学法加以攻击, 做蚀回时只有用电浆法.C. Tg 专门低只有 19 度 c, 故在常温时呈可挠性, 也使线路的附着力及尺寸安定性不行. 表为四种不同树脂制造的基板性质的比较. 3.1.2.5 BT/EPOXY树脂BT树脂也是一种热固型树脂,是日本三菱瓦斯化成公司(Mitsubishi Gas Chemical Co.)在1980年研制成功.是由Bismaleimide及Trigzine Resin monomer二者反应聚合而成.其反应式见图3.8.BT树脂通常和环氧树脂混合而制成基板. A. 优点a. Tg点高达180℃,耐热性专门好,BT作成之板材,铜箔的抗撕强度(peel Strength),挠性强度亦专门理想钻孔后的胶渣(Smear)甚少b. 可进行难燃处理,以达到UL94V-0的要求c. 介质常数及散逸因子小,因此关于高频及高速传输的电路板专门有利.d. 耐化性,抗溶剂性良好e. 绝缘性佳 B. 应用 a. COB设计的电路板由于wire bonding过程的高温,会使板子表面变软而致打线失败.BT/EPOXY高性能板材可克服此点. b. BGA ,PGA, MCM-Ls等半导体封装载板半导体封装测试中,有两个专门重要的常见问题,一是漏电现象,或称CAF(Conductive Anodic Filament),一是爆米花现象(受湿气及高温冲击).这两点也是BT/EPOXY板材能够幸免的. 3.1.2.6 Cyanate Ester Resin 1970年开始应用于PCB基材,目前Chiba Geigy有制作此类树脂.其反应式如图3.9. A. 优点 a. Tg可达250℃,使用于专门厚之多层板 b. 极低的介电常数(2.5~3.1)可应用于高速产品.B. 问题 a. 硬化后脆度高. b. 对湿度敏锐,甚至可能和水起反应. 3.1.2玻璃纤维 3.1.2.1前言玻璃纤维(Fiberglass)在PCB基板中的功用,是作为补强材料.基板的补强材料尚有其它种,如纸质基板的纸材, Kelvar(Polyamide聚醯胺)纤维,以及石英(Quartz)纤维.本节仅讨论最大宗的玻璃纤维. 玻璃(Glass)本身是一种混合物,其组成见表它是一些无机物经高温融熔合而成,再经抽丝冷却而成一种非结晶结构的坚硬物体.此物质的使用,已有数千年的历史.做成纤维状使用那么可追溯至17世纪.真正大量做商用产品,那么是由Owen-Illinois及Corning Glass Works两家公司其共同的研究努力后,组合成Owens-Corning Fiberglas Corporation于1939年正式生产制造. 3.1.2.2 玻璃纤维布玻璃纤维的制成可分两种,一种是连续式(Continuous)的纤维另一种那么是不连续式(discontinuous)的纤维前者即用于织成玻璃布 (Fabric),后者那么做成片状之玻璃席(Mat).FR4等基材,即是使用前者,CEM3基材,那么采纳后者玻璃席. A. 玻璃纤维的特性原始融熔态玻璃的组成成份不同,会阻碍玻璃纤维的特性,不同组成所出现的差异,表中有详细的区别,而且各有专门及不同应用之处.按组成的不同(见表),玻璃的等级可分四种商品:A级为高碱性,C级为抗化性,E级为电子用途,S级为高强度.电路板中所用的确实是E级玻璃,要紧是其介电性质优于其它三种.-玻璃纤维一些共同的特性如下所述:a.高强度:和其它纺织用纤维比较,玻璃有极高强度.在某些应用上,其强度/重量比甚至超过铁丝.b.抗热与火:玻璃纤维为无机物,因此可不能燃烧c.抗化性:可耐大部份的化学品,也不为霉菌,细菌的渗入及昆虫的功击. d.防潮:玻璃并不吸水,即使在专门潮湿的环境,依旧保持它的机械强度. e.热性质:玻纤有专门低的熬线性膨胀系数,及高的热导系数,因此在高温环境下有极佳的表现. f.电性:由于玻璃纤维的不导电性,是一个专门好的绝缘物质的选择. PCB基材所选择使用的E级玻璃,最要紧的是其专门优秀的抗水性.因此在专门潮湿,恶劣的环境下,仍旧保有专门好的电性及物性一如尺寸稳固度. -玻纤布的制作: 玻璃纤维布的制作,是一系列专业且投资全额庞大的制程本章略而不谈． 3.2 铜箔(copper foil) 早期线路的设计粗粗宽宽的,厚度要求亦不挑剔,但演变至今日线宽3,4mil,甚至更细(现国内已有工厂开发1 mil线宽),电阻要求严苛.抗撕强度,表面Profile等也都详加规定.因此对铜箔进展的现况及驱势就必须进一步了解.3.2.1传统铜箔 3.2.1.1辗轧法 (Rolled-or Wrought Method) 是将铜块经多次辗轧制作而成,其所辗出之宽度受到技术限制专门难达到标准尺寸基板的要求(3 呎*4呎) ,而且专门容易在辗制过程中造成报废,因表面粗糙度不够,因此与树脂之结合能力比较不行,而且制造过程中所受应力需要做热处理之回火轫化(Heat treatment or Annealing),故其成本较高. A. 优点. a. 延展性Ductility 高,对FPC使用于动态环境下,信任度极佳. b. 低的表面棱线Low-profile Surface,关于一些Microwave电子应用是一利基. B. 缺点. a. 和基材的附着力不行. b. 成本较高. c. 因技术问题,宽度受限. 3.2.1.2 电镀法(Electrodeposited Method) 最常使用于基板上的铜箔确实是ED铜.利用各种废弃之电线电缆熔解成硫酸铜镀液,在殊特深入地下的大型镀槽中,阴阳极距专门短,以专门高的速度冲动镀液,以 600 ASF 之高电流密度,将柱状 (Columnar)结晶的铜层镀在表面专门光滑又经钝化的 (passivated) 不锈钢大桶状之转胴轮上(Drum),因钝化处理过的不锈钢胴轮上对铜层之附着力并不行,故镀面可自转轮上撕下,如此所镀得的连续铜层,可由转轮速度,电流密度而得不同厚度之铜箔,贴在转胴之光滑铜箔表面称为光面(Drum side ), 另一面对镀液之粗糙结晶表面称为毛面 (Matte side) .此种铜箔: A. 优点 a. 价格廉价. b. 可有各种尺寸与厚度. B. 缺点. a. 延展性差, b. 应力极高无法挠曲又专门容易折断. 3.2.1.3 厚度单位一样生产铜箔业者为运算成本, 方便订价,多以每平方呎之重量做为厚度之运算单位, 如1.0 Ounce (oz)的定义是一平方呎面积单面覆盖铜箔重量1 oz (28.35g)的铜层厚度.经单位换算 35 微米 (micron)或1.35 mil. 一样厚度1 oz 及1/2 oz而超薄铜箔可达 1/4 oz,或更低. 3.2.2 新式铜箔介绍及研发方向 3.2.2.1 超薄铜箔一样所说的薄铜箔是指 0.5 oz (17.5 micron ) 以下,表三种厚度那么称超薄铜箔 3/8 oz 以下因本身太薄专门不容易操作故需要另加载体 (Carrier) 才能做各种操作(称复合式copper foil),否那么专门容易造成损害.所用之载体有两类,一类是以传统 ED 铜箔为载体,厚约2.1 mil.另一类载体是铝箔,厚度约3 mil.两者使用之前须将载体撕离. 超薄铜箔最不易克服的问题确实是 " 针孔 " 或" 疏孔 "(Porosity),因厚度太薄,电镀时无法将疏孔完全填满.补救之道是降低电流密度,让结晶变细. 细线路,专门是5 mil以下更需要超薄铜箔,以减少蚀刻时的过蚀与侧蚀. 3.2.2.2 辗轧铜箔对薄铜箔超细线路而言,导体与绝缘基材之间的接触面专门狭小,如何能耐得住二者之间热膨胀系数的庞大差异而仍坚持足够的附着力,完全依靠铜箔毛面上的粗化处理是不够的,而且高速镀铜箔的结晶结构粗糙在高温焊接时容易造成 XY 的断裂也是一项难以解决的问题.辗轧铜箔除了细晶之外还有另一项长处那确实是应力专门低 (Stress).ED 铜箔应力高,但后来线路板业者所镀上的一次铜或二次铜的应力就没有那么高.因此造成二者在温度变化时使细线容易断制.因此辗轧铜箔是一解决之途.假设是成本的考量,Grade 2,E-Type的 high-ductility或是Grade 2,E-Type HTE铜箔也是一种选择. 国际制造铜箔大厂多致力于开发ED细晶产品以解决此问题. 3.2.2.3 铜箔的表面处理 A 传统处理法 ED铜箔从Drum撕下后,会连续下面的处理步骤: a. Bonding Stage-在粗面(Matte Side)上再以高电流极短时刻内快速镀上铜, 其长相如瘤,称"瘤化处理""Nodulization"目的在增加表面积,其厚度约 2000~4000A b. Thermal barrier treatments-瘤化完成后再于其上镀一层黄铜(Brass,是Gould 公司专利,称为JTC处理),或锌(Zinc是Yates公司专利,称为TW处理).也是镀镍处理其作用是做为耐热层.树脂中的Dicy于高温时会攻击铜面而生成胺类与水份,一旦生水份时,会导致附着力降底.此层的作用即是防止上述反应发生,其厚度约500~1000A c. Stabilization-耐热处理后,再进行最后的"铬化处理"(Chromation),光面与粗面同时进行做为防污防锈的作用,也称"钝化处理"(passivation)或"抗氧化处理"(antioxidant) B新式处理法 a. 两面处理(Double treatment)指光面及粗面皆做粗化处理,严格来说,此法的应用己有20年的历史,但今日为降低多层板的COST而使用者渐多．在光面也进行上述的传统处理方式,如此应用于内层基板上,能够省掉压膜前的铜面理处理以及黑/棕化步骤. 美国一家Polyclad铜箔基板公司,进展出来的一种处理方式,称为DST 铜箔,其处理方式有异曲同工之妙.该法是在光面做粗化处理,该面就压在胶片上,所做成基板的铜面为粗面,因此对后制亦有关心. b. 硅化处理(Low profile) 传统铜箔粗面处理其Tooth Profile (棱线) 粗糙度 (波峰波谷),不利于细线路的制造( 阻碍just etch时刻,造成over-etch),因此必须设法降低棱线的高度.上述Polyclad的DST铜箔,以光面做做处理,改善了那个问题, 另外,一种叫"有机硅处理"(Organic Silane Treatment),加入传统处理方式之后,亦可有此成效.它同时产生一种化学键,关于附着力有关心. 3.3.3 铜箔的分类按 IPC-CF-150 将铜箔分为两个类型,TYPE E 表电镀铜箔,TYPE W 表辗轧铜箔,再将之分成八个等级, class 1 到 class 4 是电镀铜箔,class 5 到 class 8 是辗轧铜箔.现将其型级及代号分列于表3.4 PP(胶片 Prepreg)的制作 "Prepreg"是"preimpregnated"的缩写,意指玻璃纤维或其它纤维浸含树脂,并经部份聚合而称之.其树脂现在是B-stage. Prepreg又有人称之为"Bonding sheet" 3.4.1胶片制作流程3.4.2制程品管制造过程中,须定距离做Gel time, Resin flow, Resin Content 的测试,也须做Volatile成份及Dicy成份之分析,以确保品质之稳固. 3.4.3 储放条件与寿命大部份EPOXY系统之储放温度要求在5℃以下,其寿命约在3~6个月,储放超出现在间后须取出再做3.3.2的各种分析以判定是否可再使用.而各厂牌prepreg可参照其提供之Data sheet做为作业时的依据. 3.4.4常见胶片种类,其胶含量及Cruing后厚度关系,见表3.4基板的现在与以后趋使基板不断演进的两大趋动力(Driving Force),一是极小化(Miniaturization),一是高速化(或高频化). 3.4.1极小化如分行动 ,PDA,PC卡,汽车定位及卫星通信等系统. 美国是尖端科技领先国家,从其半导体工业协会所预估在Chip及Package 方面的以后演变-见表(a)与(b),可知基板面临的挑战颇为艰辛. 3.4.2高频化从个人运算机的演进,可看出CPU世代交替的速度愈来愈快,消费者应接不应暇,因此对大众而言是好事.但对PCB的制作却又是进一步的挑戢.因为高频化, 须要基材有更低的Dk与Df值.最后,表归纳出PCB一些特性的现在与以后演变的指标。