PCB线路板原材料材质及参数
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PCB各种基板材介绍PCB线路板原材料材质及参数PCB电路板板材介绍:按品牌质量级别从底到高划分如下:94HB—94VO—22F—CEM-1—CEM-3-FR—4详细参数及用途如下:94HB:普通纸板,不防火(最低档得材料,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得材料,简单得双面板可以用这种料,比FR—4会便宜5~10元/ 平米)FR-4:双面玻纤板阻燃特性得等级划分可以分为94VO—V-1-V-2-94HB四种半固化片:1080=0、0712mm,2116=0、1143mm,7628=0、1778mmFR4 CEM—3都就是表示板材得,fr4就是玻璃纤维板,cem3就是复合基板无卤素指得就是不含有卤素(氟溴碘等元素)得基材,因为溴在燃烧时会产生有毒得气体,环保要求.Tg就是玻璃转化温度,即熔点.电路板必须耐燃,在一定温度下不能燃烧,只能软化.这时得温度点就叫做玻璃态转化温度(Tg点),这个值关系到PCB板得尺寸耐久性。
PCB各种基板材介绍,分为:94HB,防火板(94VO,FR—1,FR-2),半玻纤(22F,CEM-1,CEM—3),全玻纤(FR-4)。
FR—1:特点:1、无卤板材,有利於环境保护2、高耐漏电起痕指数(600伏以上,需提出特殊要求) 3、适合之冲孔温度爲40~70℃ 4、弓曲率、扭曲率小且稳定FR-2:特点:耐漏电痕迹性优越(600V以上) 5、成本低而使用范围广 6、优异得耐湿、热性 7、适合之冲孔温度爲40~70℃8、弓曲率、扭曲率小且稳定 9、尺寸稳定性优越CEM-3:特点:优异机械加工性,可冲孔加工性1、电性能与FR-4 相当,加工工艺与FR-4 相同,钻嘴磨损率比FR-4 小 2、多等级得耐漏电痕迹性(CTI 175V、CTI300V、CTI 600V)3、符合IPC—4101A得规范要求ﻫFR—4:特点:无卤素,溴及氯元素含量小於0、09% Halogen—free, Br/Cl content below 0、09%1、不含锑及红磷,燃烧时不残留有毒成分 Antimony and redphosphor free, Absence of highly toxic dioxins in burning exhaust gas 2、板料与KB—6160相比更坚硬Harder than K B—6160ﻫ以下就是产品型号: 纸覆铜面板ﻫKB—3152 FR—1ﻫ就是针对环境保护而开发得环保型不含卤素、不含锑得纸基酚醛树脂铜积层板,可以避免因燃烧板材含有卤素与锑时所产生得有毒物质及气体。
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。
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。
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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。
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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常用板材参数性能PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)是电子产品中常见的一种基础组件。
它是通过在一块绝缘基材上加工成电路导线、插孔以及其他电子元件的一种技术制造的。
PCB板材的性能是非常重要的,它直接影响到电子设备的可靠性和性能。
下面我们将介绍一些常用的PCB板材参数性能。
1.绝缘性能:PCB板材必须具有良好的绝缘性能,能够阻止电流在板材上的泄漏。
绝缘材料通常采用玻璃纤维增强环氧树脂(FR-4)或聚四氟乙烯(PTFE)等材料。
2.火焰阻燃性:由于电子设备中可能存在发生火灾的风险,PCB板材必须具有一定的火焰阻燃性,能够防止火灾的蔓延。
常见的PCB板材可分为UL94-V0、UL94-V1和UL94-V2等阻燃等级。
3.环境适应性:PCB板材在工作环境中可能受到不同的温度、湿度、腐蚀物质等的影响,因此需要具有良好的环境适应性,能够保持其稳定的性能。
一些特殊应用场合还需要具有耐高温、耐低温、抗腐蚀等特性。
4.机械性能:PCB板材在加工、组装和运输过程中可能受到机械力的作用,因此需要具有较好的机械性能,能够抵抗弯曲、剪切、冲击等力。
这需要PCB板材具有一定的强度和韧性。
5.热性能:PCB板材中的电子元件在工作过程中会产生一定的热量,因此PCB板材需要具有良好的热性能,能够有效地传导和分散热量,防止元件温度过高。
常用的热性能参数包括导热系数和热膨胀系数。
6.电性能:PCB板材还需要具有良好的电性能,包括电阻率、介电常数、损耗因子等。
这些参数会直接影响信号传输的质量和速度。
7.尺寸稳定性:PCB板材需要具有良好的尺寸稳定性,即在不同的温度和湿度条件下,能够保持尺寸的稳定性,防止导致电路失效或焊接问题。
总之,PCB板材的参数性能是很多方面的,包括绝缘性能、火焰阻燃性、环境适应性、机械性能、热性能、电性能以及尺寸稳定性等。
不同的应用场景可能对这些参数有不同的要求,针对具体的应用需求选择合适的PCB板材是非常重要的。
PCB电路板板材介绍1.FR4板材FR4是一种玻璃纤维增强热固性树脂材料,是最常用的PCB板材之一、它具有良好的电绝缘性能、机械强度高、耐热性好等特点。
FR4板材常用于一般电路板生产,如通用消费电子产品、工业自动化设备等。
FR4板材具有较好的耐高温性能,可用于高温环境下的应用。
2.高TG板材高TG板材是在常规FR4板材的基础上提高玻璃化转变温度(Tg),通常指超过170℃的板材。
高TG板材适用于对耐高温性能要求较高的应用场景,如汽车电子、航空航天等领域。
高TG板材具有较好的耐高温抗老化性能,能满足复杂环境下的工作要求。
3.高频板材高频板材是一种具有较低介电常数和介质损耗的特殊板材,适用于高频电路设计。
高频板材常用于无线通信设备、射频电路、雷达等领域。
高频板材具有较低的信号传输损耗和色散特性,能够实现高频信号的稳定传输。
4.金属基板金属基板是一种以金属作为基材的PCB板材。
常见的金属基板材料有铝基板、铜基板和钢基板等。
金属基板具有良好的散热性能、机械强度好等特点,常用于功率电子器件、LED灯等高功率应用领域。
5.聚酰亚胺板材聚酰亚胺(PI)板材是一种具有优异的高温耐性和电绝缘性能的特殊板材。
它具有较低的介质损耗和介电常数,适用于高频高速电路设计。
聚酰亚胺板材常用于航空航天、医疗器械等高要求的应用领域。
6.柔性基板柔性基板是一种用薄膜材料制成的电路板,可以实现弯曲和折叠。
柔性基板具有轻薄、小巧、可弯曲性好等特点,常用于移动设备、可穿戴设备等有特殊要求的产品中。
除了上述介绍的常见板材外,还有许多其他材料可用于制作PCB电路板,如石墨烯、新型纳米材料等,这些材料具有高导热性、高导电性等特点,有望应用于未来的电路板制造中。
总之,PCB电路板的板材选择是一个根据设计需求和应用场景来决定的过程。
不同的板材具有不同的特点和优势,设计人员需要根据具体情况进行选择,以确保电路板的性能和可靠性。
PCB线路板铜箔、基材板料及其规范1、Aramid Fiber聚醯胺纤维此聚醯胺纤维系杜邦公司所开发,商品名称为Kevelar.其强度与轫性都非常好,可用做防弹衣、降落伞或鱼网之纤维材料,并能代替玻纤而用于电路板之基材.日本业者曾用以制成高功能树脂之胶片(TA-01)与基板(TL-01),其等热胀系数(TCE)仅6ppm/℃,Tg 194℃,在尺寸安定性上非常良好,有利于密距多脚SMD的焊接可靠度.2、Base Material 基材指板材的树脂及补强材料部份,可当做为铜线路与导体的载体及绝缘材料.3、Bulge 鼓起,凸出多指表面的薄层,受到内在局部性压力而向外鼓出,一般对铜皮的展性(Ductility)进行试验时,即使用加色的高压液体,对其施压而令铜皮凸起到破裂为止,称Bulge Test.4、Butter Coat 外表树脂层指基板去掉铜皮之后,玻纤布外表的树脂层而言.5、Catalyzed Board,Catalyzed Substrate(or Material) 催化板材是一种CC-4(Copper Complexer #4)加成法制程所用的无铜箔板材,系由美国PCK 公司在1964 年所推出的.其原理是将具有活性的化学品,均匀的混在板材树脂中,使“化学铜镀层”能直接在板材上生长.目前这种全加成法的电路板,以日本日立化成的产量最多,国内日立化成公司亦有生产.6、Clad/Cladding 披覆是以薄层金属披覆在其他材料的外表,做为护面或其他功用,电路板上游的基板(Laminates)即采用铜箔在基材板上披覆,故正式学名应称为“铜箔披覆积层板CCL”(Copper Claded Laminates),而大陆业者即称其为“覆铜板”.7、Ceramics 陶瓷主要是由黏土(Clay)、长石(Feldspar)及砂(Sand)三者混合烧制而成的绝缘材料,其种类及用途都非常广泛,如插座、高压绝缘碍子,或新式的电路板材(如日本富士通的62层板)等,其耐热性良好、膨胀系数低、耐用性也不错.常用者有Alumina(三氧化二铝),Beryllia(铍土、氧化铍Be0)及氧化镁等多种单用或混合的材料.8、Columnar Structure 柱状组织指电镀铜皮(E.D.Foil)在高速镀铜(1000 ASF以上)中所出现的结晶组织而言,此种铜层组织之物性甚差,各种机械性能也远不如正常速度镀铜(25 ASF)之无特定结晶组织的铜层,在热应力中亦容易发生断裂.9、Coefficient of Thermal Expansion 热膨胀系数指各种物料在受热后,其每单位温度上升之间所发生的尺寸变化,一般缩写简称CTE ,但也可称TCE .10、Copper Foil 铜箔,铜皮是CCL 铜箔基板外表所压覆的金属铜层.PCB 工业所需的铜箔可由电镀方式(Electrodeposited),或以辗压方式(Rolled)所取得,前者可用在一般硬质电路板,后者则可用于软板上.11、Composites,(CEM-1,CEM-3) 复合板材指基板底材是由玻纤布及纤玻席(零散短纤)所共同组成的,所用的树脂仍为环氧树脂.此种板材的两面外层,仍使用玻纤布所含浸的胶片(Prepreg)与铜箔压合,内部则用短纤席材含浸树脂而成Web(网片).若其“席材”纤维仍为玻纤时,其板材称CEM-3(Composite Epoxy Material);若席材为纸纤时,则称之为CEM-1 .此为美国NEMA规范LI 1-1989中所记载.12、Copper-Invar-Copper(CIC)综合夹心板Invar是一种含镍40~50%、含铁50~60% 的合金,其热胀系数(CTE)很低,又不易生锈,故常用于卷尺或砝码等产品,电子工业中常用以制做IC的脚架(Leed Frame).与另一种铁钴镍合金Kovar齐名.将Invar充做中层而于两表面再压贴上铜层,使形成厚度比例为20/60/20之综合金层板.此板之弹性模数很低,可做为某些高阶多层板的金属夹心(Metal Core),以减少在X、Y方向的膨胀,让各种SMD锡膏焊点更具可靠度.不过这种具有夹心的多层板其重量将很重,在Z方向的膨胀反不易控制,热胀过度时容易断孔(见左图).此金属夹心板后来又有一种替代品“铜”(MoCu;70/30)板,重量较轻,热胀性亦低,但价格却较贵. 13、Core Material内层板材,核材指多层板之内层薄基板或一般基板,除去外覆铜箔后之树脂与补强材部份.14、Dielectric Breakdown Voltage 介质崩溃电压由两导体及其间介质所组成的电场,当其电场强度超过该介质所能忍受的极限时(即两导体之电位差增大到了介质所能绝缘的极限),则将迫使通过介质中的电流突然增大,此种在高电压下造成绝缘失效的情形称为“介质崩溃”.而造成其崩溃的起码电压称为“介质崩溃电压Dielectric Breakdown Voltage”,简称“溃电压”.15、Dielectric Constant,ε,介质常数是指每“单位体积”的绝缘物质,在每一单位之“电位梯度”下所能储蓄“静电能量”(Electrostatic Energy)的多寡而言.此词尚另有同义字“透电率”(Permittivity日文称为诱电率),由字面上较易体会其中含义.当绝缘板材之“透电率”愈大(表示品质愈不好),而两逼近之导线中有电流工作时,就愈难到达彻底绝缘的效果,换言之就愈容易产生某种程度的漏电.故绝缘材料的“介质常数”(或透电率)要愈小愈好.目前各板材中以铁氟龙(PTFE),在 1 MHz频率下所测得介质常数的 2.5 为最好,FR-4 约为 4.7.16、Dielectric Strength 介质强度指导体之间的介质,在各种高电压下仍能够维持正常绝缘功能,而尚不致出现“崩溃”,其所能维持的“最高电压”(Dielectric Withstand Voltage)称为“介质强度”.其实也就是前述“溃电压”的另一种说法而已.17、Dielectric 介质是“介电物质”的简称,原指电容器两极板之间的绝缘物,现已泛指任何两导体之间的绝缘物质而言,如各种树脂与配合的棉纸,以及玻纤布等皆属之.18、Double Treated Foil 双面处理铜箔指电镀铜箔除在毛面(Matte Side)上进行纯铜小瘤状及锌化处理,以增加附着力外,并于光面上(Drum Side)也进行此种瘤化处理,如此将可使多层板之内层铜面不必再做黑化处理,并使尺寸更为安定,附着力也更好.但成本却比一般单面处理者贵了很多.19、Drum Side 铜箔光面电镀铜箔是在硫酸铜液中以高电流密度(约1000 ASF),于不锈钢阴极轮(Drum)光滑的“钛质胴面”上镀出铜箔,经撕下后的铜箔会有面向镀液的粗糙毛面,及紧贴轮体的光滑胴面,后者即称为“Drum Side”.20、Ductility 展性在电路板工业中是指铜箔或电镀铜层的一种物理性质,是一种帄面性的扩展能力,与延伸性(Elongation)合称“延展性”.一般铜层展性的测法,是在特定的设备上以液压方式由内向外发生推挤力量,令某一圆面铜箔向上鼓起突出,而测其破裂前的最高高度,即为其展性的数值.此种展性试验称为“Hydralic Buldge Test”液压鼓出试验.21、Elongation 延伸性,延伸率常指金属在拉张力(Tension)下会变长,直到断裂发生前其已伸长的部份,所占原始长度之百分比,称为延伸性.22、Flame Point自燃点在无外来之明焰下,指可燃物料在高温中瞬间引发同时自燃之最低温度.23、Flammability Rate 燃性等级及指电路板板材之耐燃性的难燃性的程度.在按既定的试验步骤(如UL-94或NEMA 的LI1-1988中的7.11所明定者)执行样板试验之后,其板材所能达到的何种规定等级而言.实用中此字的含意是指”耐燃性”等级.24、G-10这是出自NEMA(National Electrical Manufacturers Association,为美国业界一民间组织)规范“LI 1-1989”1.7 节中的术语,其最直接的定义是“由连续玻纤所织成的玻纤布,与环氧树脂粘结剂(Binder)所复合而成的材料”.对于其“板材”品质而言,该规范指出在室温中需具备良好的机械强度,且不论在干湿环境中,其电性强度都要很好.G-10 与FR-4在组成上都几手完全相同,其最大不同之处就是在环氧树脂配方中的“耐燃”(Flame Resist or Retardent)剂上.G-10 完全未加耐燃剂,而FR-4 则大约加入20%重量比的“溴”做为耐燃剂,以便能通过LI-1-1989以及UL-94 在V-0 或V-1级的要求.一般说来,所有的电路板客户几乎都对耐燃性很重视,故一律要求使用FR-4板材.其实有得也有失,G-10 在介质常数及铜皮附着力上就比FR-4 要好.但由于市场的需求关系,目前G-10 几乎已经从业界消失了.25、Flexural Strength 抗挠强度将电路板基材板,取其宽1吋,长2.5~6吋(按厚度而定)的样片,在其两端下方各置一支点,在其中央点连续施加压力,直到样片断裂为止.迫使其断裂的最低压力强度称为抗挠强度.此抗挠性强弱的表达,以板材之单位截面积中所能承受的力量,做为强度单位居要(Lbin2).抗挠强度是硬质基板材料之重要机械性质之一.此术语又可称为Flexural Yield Strength挠屈强度,其试验条件如下:标示宽度长度支点施力厚度(吋)(吋) 跨距速度(吋)(吋)(吋/分)0.030or 0.031 1 2.5 0.625 0.0250.060or 0.062 1 3 1 0.026 0.090or 0.093 1 3.5 1.5 0.0400.120or 0.125 1 4 2 0.0530.240or 0.250 0.5 6 4 0.10626、HTE(High Temperature Elongation) 高温延伸性在电路板工业中,指电镀铜皮(ED Foil)在高温中所展现的延伸性.凡0.5 oz或 1 oz 铜皮在180℃中,其延伸性能达到 2.0%及 3.0%以上时,则可按IPC-CF-150E 归类为HTE-Type E 之类级.27、Hydraulic Bulge Test 液压鼓起试验是对金属薄层所具展性(Ductility)的一种试验法.所谓展性是指在帄面上X及Y 方向所同时扩展的性能(另延伸性或延性Elongation,则是指线性的延长而已) .这种“液压鼓起试验”的做法是将待试的圆形金属薄皮,蒙在液体挤出口的试验头上,再于金属箔上另加一金属固定环,将金属箔夹牢在试验头上.试验时将液体由小口强力挤出,直接压迫到金属箔而迫其鼓起,直到破裂前所呈现的“高度值”,即为展性好坏的数据.28、Hygroscopic 吸湿性指物质从空气中吸收水气的特性.29、Invar 殷钢是由63.8%的铁,36%的镍以及0.2%的碳所组成的合金,因其膨胀系数很低故又称尽“不胀钢”.在电子工业中可当做“绕线电阻器”中的电阻线.在电路板工业中,则可用于要求散热及尺寸安定性严格的高级板类,如具有“金属夹心层”( Metal Core)之复合板,其中之夹心层即由Copper-Invar-Copper 等三层薄金属所粘合所组成的.Laminate Void 板材空洞;30、Lamination Void 压合空洞指完工的基板或多层板中,某些区域在树脂硬化后,尚残留有气泡未及时赶出板外,最后终于形成板材之空洞.此种空洞存在板材中,将会影响其结构强度及绝缘性.若此缺陷不幸恰好出现在钻孔的孔壁上时,则将形成无法镀满的破洞(Plating Void),容易在下游组装焊接时形成“吹孔”而影响焊锡性.又Lamination Void 则常指多层压合时赶气不及所产生的“空洞”.31、Laminate(s) 基板、积层板是指用以制造电路板的基材板,简称基板.基板的构造是由树脂、玻纤布、玻纤席,或白牛皮纸所组成的胶片(Prepreg)做为粘合剂层.即将多张胶片与外覆铜箔先经叠合,再于高温高压中压合而成的复合板材.其正式学名称为铜箔基板CCL(Copper Claded Laminates). 32、Loss Tangent(TanδDf) 损失正切本词之同义字另有:Loss Factor损失因素, Dissipation Factor散失因素或“消耗因素”,与介质损失Dielectric Loss等.传输线(由讯号线、介质层及接地层所共组成)中的讯号线,可传播(Propagate) 讯号(Signal or Pulse) 的能量(单位为分贝dB) .此种传播会多少透过周围介质而散失其能量到接地层中去,即所谓的Loss.其散失程度的大小就是该介质的“散失因素”.此词最简单的含意可说成介质之“导电度”或“漏电度”,其数值愈低则板材的品质愈好.一般专书与论文中对本术语均含糊带过鲜有仔细说明,只有MIL-STD-429C的335词条中才有较深入的探讨.即:「所谓损失,是指绝缘板材“介质相角的余切(The Cotangent of Dielectric Phase Angle)”或“介质损角的正切”(The Power Factor is the Sine Dielectric Loss Angle) 」.在后续解说文字中段又加了一句:「由于功率因素是介质损角的正弦(The Power Factor is the Sine Dielectric Loss Angle),故当介质损角很小时,则散失因素将等于功率因素」,事实上这种解说反而更是丈二金刚摸不着头脑.以下为电磁学的观点申述于后:任何导体与绝缘体均不可能绝对完美,因而当其传导电流或传播讯号(是一种电磁波)时,在功率上均会有所损失.“讯号线”在传播高速讯号时,其邻近介质板材中的原子也将受到电场的影响而极化,出现电荷的移动(即电流)而有“导电”(漏电)的迹象.但因其数值很小且又接近导体表面,于是很快就又回到导体,使得介质的“导电”几乎衰减为零.但终究会造成少许能量的损失.现另以数学上的“复数”观念说明如下:图中就复数观念,以横轴代表实部(ε*即表电能失之可回复部分stored),以纵轴代表虚部(ε” 即表电能失之不可回复部分lost), δ角即损角(Loss Angle),所谓“损失因素”或“消耗因素”,直接了当的说就是“导体中所传导的电能会向绝缘介质中漏失,其不可回复部分对可回复部份之比值,就是板材的损失因素”.此ε”/ε* 比值又可改头换面如下,亦即:ε”/ε*=Tanδ…… 表示介质的漏电程度ε”/ε=Sinδ…… 表示导体的功率因素当ε”极小时,则Tanδ将等于Sinδ33、Major Weave Direction主要织向指纺织布品之经向(Warp),也就是朝承载轴所卷入或放出的布长方向,亦称为机械方向.34、Mat 席在电路皮工业中曾用于CEM-3(Composite Epoxy Material)的复合材料,板材中间的Glass Mat 即为席的一种,是一种玻璃短纤在不规则交叉搭接下而形成的“不织布”,再经环氧树脂的含浸后,即成为CEM-3 之板材.35、Matte Side 毛面在电路板工业中系指电镀铜箔(ED Foil) 之粗糙面.是在硫酸铜镀液中以高电流密度(1000 ASF 以上)及阴阳极近距离下(0.125 吋),在其不锈钢大转胴的钛面上所镀出的铜层.其面对药水的铜面,从巨观下看似为无光泽的粗毛面,微观下却呈现众多锥状起伏不帄的外表.为了增加铜箔与底材之间的固着力起见,这种粗糙铜面还需再做更进一步的瘤化后处理,例如镀锌(Tw Treatmant,呈灰色)或镀黄铜(Tc Treatment,呈深黄色),更呈现许多圆瘤叠罗汉状之外形(如上右图),统称为“Matte Side”.而ED Foil 其密贴在转胴之另一面,则称为Shiny Side 光面或Drum Side 胴面.36、Minor Weave Direction次要织向是织布类其纬向(Fill)的另一说法,适常纬向纱数比经向要少.37、Modulus of Elasticity 弹性系数在电路板工业中,是指基材板的相对性强韧度而言.当欲施加外力将基板试样予以压弯至某一程度时,其所需要的力量谓之“弹性系数”.通常此数值愈大时表示其材质愈脆.38、Nominal Cured Thickness 标示厚度是指双面铜箔基板或多层板,当采用某种特定树脂及流量的胶片(Prepreg),轻压合硬化后所呈现的帄均厚度,用以当成参考者,称“标示厚度”.39、Non-flammable 非燃性是指电路板之耐燃板材当其接近高温的火花(Spark)或燃着的火焰(Flame)时,尚不致被点燃引起火苗,但并不表示其不具燃烧性(Combustible).也就是说板材仍然在高温中会被缓缓燃烧,但却不会出现明亮的火苗火舌的情形.40、Paper Phenolic纸质酚醛树脂(板材)是单面板基材的种主成分.其中的白色牛皮纸称为Kraft Paper(Kraft在德文中是强固的意思),以此种纸材去吸收酚醛树脂成为半硬化的胶片,再将多张胶片压合在一起,便成为单面板的绝绿基材,通称为Paper Phenolic.41、Phenolic酚醛树脂是各电路板基材中用量最大的热固型(Thermosetted)树脂,除可供单面板的铜箔基板用途外,也可做为廉价的绝缘清漆.酚醛树脂是由酚(Phenol)与甲醛(formalin)所缩合而成的.其所交联硬化而成的树脂有Resole及Novolac两种产品,前者多用于单面板的树脂基材. 42、Reinforcement补强物广义上是指任何对产品在机械力量方面能够加强的设施,皆可称为补强物.在电路板业的狭义上则专指基材板中的玻璃布、不织布,或白牛皮纸等,用以做为各类树脂的补强物及绝缘物.43、Resin Coated Copper Foil背胶铜箔单面板的孔环焊垫因无孔铜壁做为补强,在波焊中除予应付铜箔与基板间,因膨胀系数不同而出现的分力外,还要支持零件的重量与振动,迫使其附着力必须比正常铜箔毛面的抓地力还要更强才行.因而还要在粗糙的棱线毛面上另外加铺一层强力的背胶,称为“背胶铜箔”.近年来多层板不但孔小线细层次增加,而且厚度也愈来愈薄,于是乃有新式增层法(Build Up Process) 的出现.背胶铜箔对此新制程极为方便,这种已有新意义的旧材料特称之为“RCC”.44、Resin Rich Area树脂丰富区,多胶区为了避免铜箔毛面上粗糙瘤状的钉牙,与介质常数较高的玻纤布接触,而让密集线路间的漏电(CAF,Conductive Anodic Filament)得以减少起见,业者刻意在铜箔的毛面上先行加涂一层背胶,以达上述之目的.这种背胶的成份与基材中的树脂完全相同,使得铜箔与玻纤布之间的胶层(俗称Butter Coat),比一般由胶片所提供者更厚,特称为Resin Rich Area.45、Resin Starved Area树脂缺乏区,缺胶区指板中某些区域,其树脂含量不足,未能将补强玻纤布或牛皮纸完全含浸,以致出现局部缺乏树脂或玻纤布曝露的情形.或在压合作业时,由于胶流量过大,致其局部板内胶量不足,亦称为缺胶区.46、Resistivity电阻系数,电阻率指各种物料在其单位体积内或单位面积上阻止电流通过的能力.亦即为电导系数或导电度(Conductivity)之倒数.47、Substrate底材, 底板是一般通用的说法,在电路板工常中则专指无铜箔的基材板而言.48、Tape Casting带状铸材是一种陶瓷混合电路板(Hybrid)其基材板之制造法,又称为Slip Casting.系采湿式浇涂而成型的长带状薄材,由陶瓷所研细与调制的液态泥膏(Slurry) ,经过一种精密控制的扁帄出料口(Doctor Blade) ,挤涂于载体上成为带状湿材,经烘干后即得各种尺寸的原材(厚度5~25mil),经切割、冲孔与金属化之后即得双面板,也可将各薄层瓷板压合与烧结成为多层板.49、Teflon铁氟龙是杜邦公司一种碳氟树脂的板材,即聚四氟乙烯(PTFE Poly-Tetra-Fluoro-Ethylene) 类.此种树脂之介质常数甚低,在 1 MHz下测得仅 2.2 而已,即使再与介质性质不佳的玻纤布去组成板材(如日本松下电工的R4737),尚可维持在2.67,仍远低于FR-4的4.5.此种介质常数很低的板材,在超高频率(3GHz~30GHz)卫星微波通信中,其讯号传送所产生的损失及杂讯等都将大为减少,是目前其他板材所无法取代的特点.不过Teflon 板材之化性甚为迟钝,其孔壁极难活化.在进行PTH之前,必须要用到一种含金属钠的危险药品Tetra Etch,才能对Teflon孔壁进行粗化,方使得后来的化学铜层有足够的附着力,而能继续进行通孔的流程.铁氟龙板材尚有其他缺点,如Tg很低(19℃),膨胀系数太大(20 ppm/℃)等,故无法进行细线路的制作.幸好通信板对布线密度的要求,远逊于一般个人电脑的水准,故目前尚可使用.50、Thermal Coefficient of Expansion(TCE) 热膨胀系数指各种物质每升高1℃所出现的膨胀情形,但以CTE的简写法较为正式.51、Thermomechanical anyalysis(TMA)热机分析法是一种利用温度上升而体积发生变化时,测量其微小线性膨胀的分析方法.例如取少量的板材树脂粉末,即可利用TMA法分析其Tg点之所在.52、Thermount聚醯胺短纤席材是杜邦所开发一种纤维的商品名称.该芳香族聚醯胺类(Poly Amide) 组成的有机纤维,通称为Aramide纤维,现有商品Kevelar、Nomex及Thermount等三类,均已用于电子工业.Kevelar是由长纤纺纱并织成布材者,可代替玻纤布含浸树脂做成板材,尺寸安定性极好.另在汽车工业中也可用做轮胎的补强纤维.其二为耐高温(220℃)质地较密的布材Nomex,可制做空军飞行衣或电性绝缘材料用途.Thermount则为新开发的“不织纸材”(Nonwoven),重量较FR-4轻约15%,其尺寸甚为稳定,有希望在微孔式MCM-L小板方面崭露头角.53、Thin Copper Foil薄铜箔铜箔基板表面上所压附(Clad)的铜皮,凡其厚度低于0.7 mil [0.002 m/m 或0.5 oz]者即称为Thin Copper Foil.54、Thin Core薄基板多层板的内层板是由“薄基板”所制作,这种如核心般的Thin Lminates,业界习惯称为Thin Core,取其能表达多层板之内板结构,且有称呼简单之便.55、UL Symbol“保险业试验所”标志U.L.是Underwriters Laboratories,INC.的缩写,这是美国保险业者,所共同出资组成的大型实验及试验机构.成立于1894年,现在美国各地设有五处试验中心,专对美国市场所销售的各种商品,在其“耐燃”及“安全”两方面把关.但UL对产品本身的品质好坏却从不涉入,很多业者在其广告资料中常加入“品质合乎UL标准”等字样,这是一项错误也是“半外行”者所闹的笑话.远东地区销美的产品,皆由UL在加州Santa Clara的检验中心管辖.以电路板及电子产品来说,若未取得UL的认可则几乎无法在美国市场亮相.UL一般业务有三种,即:(1)列名服务(Listing);(2)分级服务(Classification);(3)零组件认可服务(Recognition).通常在电路板焊锡面所加注板子本身的制造商标记(Logo),及向UL所申请的专用符记等,皆属第三类服务,其标志是以反形的R字再并入U 字而成的记号.又UL对各种工业产品,皆有文字严谨的成文规范管理其耐燃性.与PCB有关的是:“ UL 94 ”(Test for Flammability燃性试验),与“ UL 796 ”(PCB印刷电路板与耐燃性).56、Voltage Breakdown(崩)溃电压是指板子在层与层之间,或板面线路之间的绝缘材料,要能够忍耐不断增大的电压,在一定秒数内不致造成绝缘的失效,其耐压的上限数值谓之“溃电压”.正式的术语应为“介质可耐之电压”(Dielectric Withstanding Voltage).其测试方法在美军规范MIL-P-55110D的4.8.7.2节中谈到,板材须能耐得住1000 VDC经30秒的考验.而商用规范IPC-RB-276的 3.12.1节中也规定,Class 2的板级应耐得住500 VDC经30秒的挑战; Class 3板级也须耐得住1000 VDC历经30秒的试炼.另外基板本身规范中也有“溃电压”的要求.57、Volume resistivity体积电阻率也就是所谓的“比绝缘”(Specific Insulation)值,指在三维各1 cm的方块绝缘体上,自其两对面上所测得电阻值大小之谓也.按MIL-S-13949/4D(1993.8.16公布)中规定(实做按IPC-TM-650之2.5.17.1节之规定):* 经湿气处理后,板材“体积电阻率”之下限为106 megohm-cm* 经高温(125℃)处理后,板材“体积电阻率”之下限为103 megohm-cm58、Water Absorption吸水性指基板板材的“吸水性”,按MIL-S-13949/4D中规定,各种厚度的FR级板材(即NEMA同级代字之FR-4),其等吸水性之上限各为:20 mil ~31 mil:0.8% max32 mil ~62 mil:0.35% max63 mil ~93 mil:0.25% max94 mil ~125 mil:0.20% max126 mil ~250 mil:0.13% max所测试须按IPC-TM-650之 2.6.2.1法去进行;即试样为2吋见方,各种厚度的板材边缘须用400号砂纸磨帄.试样应先在105~110℃的烤箱中烘1小时,并于干燥器中冷却到室温后,精称得到“前重”(W1).再浸于室温的水中(23±1℃)24小时,出水后擦干又精称得“后重”(W2).由其增量即可求得对原板材吸水的百分比.板材的“吸水性”不可太大,以免造成在焊接高温中的爆板,或造成板材玻纤束中迁移性的“漏电”,或“阳极性玻璃束之漏电”(CAF Conductive Anodic Filament)等问题.59、Watermark水印双面板之基板板材中(Rigid Double Side;通常有8层7628的玻纤布),在第四层玻纤布的“经向”上,须加印基板制造商的“标志”(Logo).凡环氧树脂为耐燃性之FR-4者,则加印红色标志,不耐燃者则加印绿色标志,称为“水印”.故双面板可从板内的“标志”方向,判断板材的经纬方向.60、Yield Point屈服点,降服点对板材施加拉力使产生弹性限度以外而出现永久性的拉伸变形,此种外来应力的大小,或板材抵抗变形的弹性极限,谓之屈服点.后者说法亦可以Yield Strength“屈伏强度”做为表达.还可说成是弹性行为(Elastic Behavior)的结束或塑性行为(Plastic Behavior)的开始,即两者之分界点.CEM Composite Epoxy Material;环氧树脂复合板材FR-4双面基材板是由8张7628的玻纤布,经耐燃性环氧树脂含浸成胶片,再压合而成的常用板材.若将此种双面板材中间的6张玻纤布改换成其他较便宜的复合材料,而仍保留上下两张玻纤布胶片时,则在品质及性能上相差大,但却可在成本上节省很多.目前按NEMA LI 1-1988之规范,对此类CEM 板材的规范只有两种,即CEM-1与CEM-3.其中CEM-1两外层与铜箔直接结合者,仍维持两张7628玻纤布,而中层则是由“纤维素”(Cellulose)含浸环氧树脂形成整体性的“核材”(Core Material).CEM-3则除上下两张7628 外,中层则为不织布状之短纤玻纤席,再含浸环氧树脂所成的核材.CIC Copper Invar Copper;铜箔层/铁镍合金层/铜箔层是一种限制板材在X及Y方向的膨胀及散热的金属夹心层(Metal Core).CTE Coefficiency of Thermal Expansion;膨胀系数(亦做TCE)ED Foil Electro - Deposited Copper Foil;电镀铜箔FR-4 Flame Resistant Laminates;耐燃性积层板材FR-4是耐燃性积层板中最有名且用量也是最多的一种,其命名是出自NEMA规范LI101988中.所谓“FR-4”,是指由“玻纤布”为主干,含浸液态耐燃性“环氧树脂”做为结合剂而成胶片,再积层而成各种厚度的板材.其耐燃性至少要符合UL 94的V-1等级.NEMA在“ LI 1-1988”中除了FR-4之外,耐燃性板材尚有: FR-1、FR-2、FR-3(以上三种皆为纸质基板)及FR-5(环氧树脂) .至于原有的FR-6板材现已取消(此板材原为Polyester树脂).HTE High Temperature Elongation;高温延伸性(铜箔)电镀铜箔在180℃高温中进行延伸试验时,根据IPC-MF-150F之规格,凡厚度为0.5 oz及1oz者,若其延伸率在2% 以上时,均可称为THE铜箔.RA Foil Rolled Annealed Copper Foil; 压延铜箔(用于软板)UTC Ultra Thin Copper Foil;超薄铜皮(指厚度在0.5 oz以下者)。
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。
Pcb电路板板材质及参数介绍-华强pcbPCB电路板板材介绍:按品牌质量级别从底到高划分如下:94HB-94VO-22F-CEM-1-CEM-3-FR-4详细参数及用途如下: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: 双面玻纤板阻燃特性的等级划分可以分为94VO-V-1 -V-2 -94HB 四种半固化片:1080=,2116=,7628=FR4 CEM-3都是表示板材的,fr4是玻璃纤维板,cem3是复合基板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。
Tg是玻璃转化温度,即熔点。
电路板必须耐燃,在一定温度下不能燃烧,只能软化。
这时的温度点就叫做玻璃态转化温度(Tg点),这个值关系到PCB板的尺寸耐久性。
什么是高Tg PCB线路板及使用高Tg PCB的优点高Tg印制电路板当温度升高到某一阀值时基板就会由"玻璃态”转变为“橡胶态”,此时的温度称为该板的玻璃化温度(Tg)。
也就是说,Tg是基材保持刚性的最高温度(℃)。
也就是说普通PCB基板材料在高温下,不断产生软化、变形、熔融等现象,同时还表现在机械、电气特性的急剧下降,这样子就影响到产品的使用寿命了,一般Tg的板材为130℃以上,高Tg一般大于170℃,中等Tg约大于150℃;通常Tg≥170℃的PCB印制板,称作高Tg印制板;基板的Tg提高了,印制板的耐热性、耐潮湿性、耐化学性、耐稳定性等特征都会提高和改善。
TG值越高,板材的耐温度性能越好,尤其在无铅制程中,高Tg应用比较多;高Tg指的是高耐热性。
随着电子工业的飞跃发展,特别是以计算机为代表的电子产品,向着高功能化、高多层化发展,需要PCB基板材料的更高的耐热性作为前提。
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电路板板材介绍PCB电路板(Printed Circuit Board)是电子产品中常见的一种基础组成部件,用于连接和支持电子元器件,并传递电信号和电能。
PCB电路板的性能和质量直接影响到整个电子产品的性能和可靠性,其中板材是PCB电路板的核心部分。
本文将介绍PCB电路板的常见板材及其特点。
1.硬质板材硬质板材是最常见的PCB电路板材料之一,其主要成分是玻璃纤维布与环氧树脂树脂的复合材料。
硬质板材具有良好的机械性能、热稳定性和电气性能,因此特别适合用于制作复杂的多层PCB电路板。
硬质板材根据其玻璃纤维布的厚度,可分为FR-4、FR-5等等级,FR-4是最常用的硬质板材。
硬质板材的主要优点是高强度、良好的耐热性和耐腐蚀性。
2.软质板材软质板材相对于硬质板材而言,其玻璃纤维布的厚度较薄。
软质板材通常采用聚酰亚胺(Polyimide)树脂作为基材。
聚酰亚胺软质板材具有良好的耐高温性能、柔韧性和耐化学性能,因此在一些特殊应用场景中非常适用,如高温环境下的电子产品、柔性电子产品等。
软质板材的主要优点是良好的柔韧性、较低的介电常数和介电损耗。
3.金属基板金属基板是将铜箔与金属基材复合而成的材料。
金属基板通常采用铝基或铜基材料。
金属基板的主要优点是良好的散热性能和机械强度,因此广泛应用于需要高功率和高可靠性的电子产品中,如LED照明产品、汽车电子产品等。
金属基板的主要缺点是制造工艺复杂,成本较高。
4.杂质基板杂质基板是以纯纸质或玻璃纤维纸质为基材的一种特殊PCB板材。
其主要应用于一些低成本、低性能要求的电子产品中,如普通计算机键盘、游戏手柄等。
杂质基板的主要优点是制造成本低、易于加工。
除了以上介绍的常见板材外,还有一些特殊用途的板材,如陶瓷基板、高频板等,其具有特殊的性能和特点,适用于一些特定的应用场景。
在选择PCB板材时,需要根据具体的应用需求、成本要求和性能要求来进行选择。
综上所述,PCB电路板的板材是其性能和可靠性的关键因素。
PCB电路板板材介绍PCB电路板(Printed Circuit Board),是电子元件的支撑体和互联体,通过对电子元件的固定和连接,实现电路功能的组装和传导。
PCB电路板有着重要的作用,因此选择适当的板材对于设计和性能至关重要。
在选择电路板板材时,我们需要考虑几个主要因素:导电性、热导性、机械强度、化学稳定性和成本。
各种不同的板材在这些方面都有各自的特点和优势,下面就对一些常用的板材进行介绍。
1.FR-4板材FR-4电路板是目前最常见的电路板板材,它使用玻璃纤维作为增强材料,有着很好的机械性能和耐高温性能。
它的导热性较差,适用于一般的低频电路设计。
FR-4板材还具有较好的化学稳定性和成本效益。
2. 高导热板材(Aluminum PCB)高导热板材使用铝作为导热介质,具有优异的导热性能。
它适用于高功率和高频电路设计,可以有效地散热。
高导热板材还具有较好的机械强度和耐腐蚀性能。
3.聚酰亚胺(PI)板材聚酰亚胺是一种高温和高性能的板材,具有较好的电气绝缘性和机械强度。
它适用于高频和高速电路设计,还具有较好的化学稳定性和耐温性能。
聚酰亚胺板材广泛应用于航空航天、军事和汽车电子等领域。
4. 高频板材(Rogers板材)高频板材是一种专门设计用于高频电路的板材,其特点是具有较低的损耗因子和较高的介电常数。
高频板材可以提供更好的信号传输和抗干扰能力,适用于微波通信和无线网络等应用。
5.陶瓷板材陶瓷板材具有优异的绝缘和导热性能,适用于高频和高功率电路设计。
它具有较好的耐高温性能和化学稳定性,但成本较高。
陶瓷板材广泛应用于雷达、微波通信和功率放大器等高性能电子领域。
在选择电路板板材时,我们需要根据具体的应用需求和成本预算来进行选择。
不同的板材具有不同的特点和价值,通过合理地选择和搭配,可以实现更好的电路设计和性能优化。
同时,在选择板材的过程中,还需要与供应商进行合作和沟通,了解板材的质量和产能等方面的信息,以确保电路板的稳定性和可靠性。
PCB常用板材参数性能PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)是一种用于连接和支持电子元件的基础材料。
选择适合的板材对 PCB 的性能和可靠性有着重要影响。
下面是一些常用 PCB 板材的参数和性能分析。
1.FR4板材-表面平整度:FR4板材具有表面平整度高的特点,适用于高精度和高频率应用。
-机械强度:FR4板材具有较高的机械强度,可以满足大多数应用的要求。
-热膨胀系数:FR4板材的热膨胀系数相对较高,需要注意在热循环条件下的稳定性。
-导热性能:FR4板材的导热性能较差,不适合在高功率应用中使用。
2.高频板材-介电常数:高频板材具有低介电常数,可以降低信号传输时的衰减和反射。
-损耗因子:高频板材具有低损耗因子,可以提高高频信号的传输效率。
-热膨胀系数:高频板材的热膨胀系数低,可以提高在热循环条件下的稳定性。
3. 金属基板(Metal Core PCB)-热传导性能:金属基板具有较好的热传导性能,适用于高功率和热敏应用。
-机械强度:金属基板的机械强度较高,可以提供更好的机械支撑。
-导热系数:金属基板的导热系数较高,可以快速地将热量分散。
-电磁屏蔽性能:金属基板具有较好的电磁屏蔽性能,适用于电磁干扰较严重的环境。
4. 柔性板材(Flex PCB)-可弯曲性:柔性板材具有较好的柔性和可弯曲性,适用于复杂形状和空间受限的应用。
-机械强度:柔性板材相对较薄,机械强度较低,需要注意在装配过程中的保护和处理。
-抗电弧性能:柔性板材具有较好的抗电弧性能,适用于高频和高速信号传输。
5.高温板材-耐高温性能:高温板材可以在较高温度下保持稳定性,并具有较好的耐高温特性。
-热膨胀系数:高温板材的热膨胀系数较低,可以提高在高温循环条件下的稳定性。
-导热性能:高温板材具有较好的导热性能,适用于高功率和高温应用。
综上所述,选择适合的PCB板材是确保电路板性能和可靠性的重要因素。
不同的应用场景需要考虑不同的参数和性能特点,以提供最佳的解决方案。
线路板常用板材及参数介绍(2009-05-20 15:00:29)转载PCB电路板板材介绍:按品牌质量级别从底到高划分如下:94HB-94VO-22F-CEM-1-CEM-3-FR-4详细参数及用途如下: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: 双面玻纤板阻燃特性的等级划分可以分为94VO-V-1 -V-2 -94HB 四种半固化片:1080=0.0712mm,2116=0.1143mm,7628=0.1778mmFR4 CEM-3都是表示板材的,fr4是玻璃纤维板,cem3是复合基板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。
Tg是玻璃转化温度,即熔点。
电路板必须耐燃,在一定温度下不能燃烧,只能软化。
这时的温度点就叫做玻璃态转化温度(Tg点),这个值关系到PCB板的尺寸耐久性。
什么是高Tg PCB线路板及使用高Tg PCB的优点高Tg印制电路板当温度升高到某一阀值时基板就会由"玻璃态”转变为“橡胶态”,此时的温度称为该板的玻璃化温度(Tg)。
也就是说,Tg是基材保持刚性的最高温度(℃)。
也就是说普通PCB基板材料在高温下,不断产生软化、变形、熔融等现象,同时还表现在机械、电气特性的急剧下降,这样子就影响到产品的使用寿命了,一般Tg的板材为130℃以上,高Tg一般大于170℃,中等Tg约大于150℃;通常Tg≥170℃的PCB印制板,称作高Tg印制板;基板的Tg提高了,印制板的耐热性、耐潮湿性、耐化学性、耐稳定性等特征都会提高和改善。
TG 值越高,板材的耐温度性能越好,尤其在无铅制程中,高Tg应用比较多;高Tg 指的是高耐热性。
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板材的基本参数pcb板材的基本参数1. 引言在现代电子领域中,印制电路板(Printed Circuit Board,PCB)扮演着至关重要的角色。
PCB的质量和性能直接影响着成品电子产品的稳定性和可靠性。
而PCB板材的选择是确保PCB性能最关键的环节之一。
本文将深入探讨PCB板材的基本参数,以帮助读者更全面、深入地了解PCB设计和制造过程。
2. PCB板材的种类PCB板材根据材料种类可以分为多种类型,如FR-4、金属基板(Metal Core Board)、聚酰亚胺板(Polyimide)、陶瓷基板(Ceramic)等。
不同的应用场景和技术需求决定了不同类型的PCB 板材的选择。
而不同的PCB板材又具有各自独特的特性和参数。
3. PCB板材的常见参数(1)导电性能:PCB板材的导电性能直接影响着PCB的信号传输和电气性能。
导电性能可以用于衡量材料的导电能力,并通过电阻率(Ω/m)或电导率(S/m)来表示。
常见的导电性能参数有表面电导率和体积电导率,用于评估PCB板材的导电性能。
(2)介电性能:PCB板材的介电性能决定了材料的绝缘能力和容纳信号传输的能力。
介电性能通常使用介电常数(Dielectric Constant)和介电损耗(Dielectric Loss Tangent)来衡量。
介电常数表示材料在电场中相对于真空的相对能力。
而介电损耗则表示材料在电场中能量损耗的能力。
(3)尺寸稳定性:对于PCB制造而言,尺寸稳定性是至关重要的。
材料的线膨胀系数(Coefficient of Thermal Expansion,CTE)和尺寸变化率可以用来评估PCB板材在不同温度下的尺寸变化程度。
选择具有低CTE值的板材可以确保PCB的稳定性和可靠性。
(4)耐高温性能:PCB板材在电子产品工作温度范围下的稳定性对于产品的寿命和性能至关重要。
耐高温性能可以通过玻璃化转变温度(Tg)和热分解温度(Td)来评估。
PCB线路板原材料材质及参数
PCB电路板板材介绍:按品牌质量级别从底到高划分如下:
94HB-94VO-22F-CEM-1-CEM-3-FR-4
详细参数及用途如下:
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
阻燃特性的等级划分可以分为94VO-V-1 -V-2 -94HB 四种
半固化片:1080=0.0712mm,2116=0.1143mm,7628=0.1778mm
FR4 CEM-3都是表示板材的,fr4是玻璃纤维板,cem3是复合基板
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。
Tg是玻璃转化温度,即熔点。
电路板必须耐燃,在一定温度下不能燃烧,只能软化。
这时的温度点
就叫做玻璃态转化温度(Tg点),这个值关系到PCB板的尺寸耐久性。
什么是高Tg PCB线路板及使用高Tg PCB的优点
高Tg印制电路板当温度升高到某一阀值时基板就会由"玻璃态”转
变为“橡胶态”,此时的温度称为该板的玻璃化温度(Tg)。
也就是说,Tg是基材保持刚性的最高温度(℃)。
也就是说普通 PCB基板材料在高温下,不断产生软化、变形、熔融等现象,同时还表现在机械、电气特性的急剧下降,这样子就影响到产品的使用寿命了,一般Tg的板材为130℃以上,高Tg一般大于170℃,中等Tg约大于150℃;通常Tg≥170℃的PCB印制板,称作高Tg印制板;基板的Tg提高了,印制板的耐热性、耐潮湿性、耐化学性、耐稳定性等特征都会提高和改善。
TG值越高,板材的耐温度性能越好,尤其在无铅制程中,高Tg应用比较多;高Tg指的是高耐热性。
随着电子工业的飞跃发展,特别是以计算机为代表的电子产品,向着高功能化、高多层化发展,需要PCB基板材料的更高的耐热性作为前提。
以SMT、CMT为代表的高密度安装技术的出现和发展,使PCB在小孔径、精细线路化、薄型化方面,越来越离不开基板高耐热性的支持。
所以一般的FR-4与高Tg的区别:同在高温下,特别是在吸湿后受热下,其材料的机械强度、尺寸稳定性、粘接性、吸水性、热分解性、热膨胀性等各种情况存在差异,高Tg产品明显要好于普通的PCB基板材料。
PCB板材知识及标准目前我国大量使用的敷铜板有以下几种类型,其
特性如下:敷铜板种类,敷铜板知识,覆铜箔板的分类方法有多种。
一般按板的增强材料不同,可划分为:纸基、玻璃纤维布基、复合基(CEM系列)、积层多层板基和特殊材料基(陶瓷、金属芯基等)五大类。
若按板所采用的树脂胶黏剂不同进行分类,常见的纸基CCI。
有:酚醛树脂(XPc、XxxPC、FR-1、FR一2等)、环氧树脂(FE一3)、聚酯树脂等各种类型。
常见的玻璃纤维布基CCL有环氧树脂(FR一 4、FR-5),它是目前最广泛使用的玻璃纤维布基类型。
另外还有其他特殊性树脂(以玻璃纤维布、聚基酰胺纤维、无纺布等为增加材料):双马来酰亚胺改性三嗪树脂(BT)、聚酰亚胺树脂(PI)、二亚苯基醚树脂(PPO)、马来酸酐亚胺——苯乙烯树脂(MS)、聚氰酸酯树脂、聚烯烃树脂等。
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:我国有关基板材料的国家标准有 GB/T4721—47221992
及GB4723—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。
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②国际标准: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;PCB设计材料的供应商,常见与常用到的就有:生益\建涛\国际等
● 接受文件: protel autocad powerpcb orcad gerber或实板抄板等
● 板材种类: CEM-1,CEM-3 FR4,高TG料;
● 最大板面尺寸: 600mm*700mm(24000mil*27500mil)
● 加工板厚度: 0.4mm-4.0mm(15.75mil-157.5mil)
● 最高加工层数: 16Layers
● 铜箔层厚度: 0.5-4.0(oz)
● 成品板厚公差: +/-0.1mm(4mil)
● 成型尺寸公差:电脑铣:0.15mm(6mil) 模具冲板:0.10mm(4mil) ● 最小线宽/间距: 0.1mm(4mil) 线宽控制能力:<+-20%
● 成品最小钻孔孔径: 0.25mm(10mil)
● 成品最小冲孔孔径: 0.9mm(35mil)
● 成品孔径公差: PTH :+-0.075mm(3mil)
● NPTH:+-0.05mm(2mil)
● 成品孔壁铜厚: 18-25um(0.71-0.99mil)
● 最小SMT贴片间距: 0.15mm(6mil)
● 表面涂覆:化学沉金、喷锡、整板镀镍金(水/软金)、丝印兰胶等
● 板上阻焊膜厚度: 10-30μm(0.4-1.2mil)
● 抗剥强度: 1.5N/mm(59N/mil)
● 阻焊膜硬度:>5H
● 阻焊塞孔能力: 0.3-0.8mm(12mil-30mil)
● 介质常数:ε= 2.1-10.0
● 绝缘电阻:10KΩ-20MΩ
● 特性阻抗:60 ohm±10%
● 热冲击:288℃,10 sec
● 成品板翘曲度:〈 0.7%
● 产品应用:通信器材、汽车电子、仪器仪表、全球定位系统、计算机、MP4、电源、家电等。