PCB板材特性参数详解

（2）电解铜箔是将铜先溶解制成溶液，再在专用的电解设备中将硫酸铜电解液在直流电的作用下，电沉积而制成铜箔，然后 根据要求对原箔进行表面处理、耐热层处理和防氧化等一系列的表面处理。
树脂 基板材料生产过程中，高分子树脂（Polymer Resin)是重要的原料之一。 主要功能是：作为铜箔与玻璃纤维布之间的粘合剂。 种类：根据不同类型的基板要求，可以采用不同的树脂，常用的有：酚酫树脂、环氧树脂、三聚氰胺甲醛树脂，聚酯树 脂以及一些特殊树脂如PI、PTFE、BT、PPE。
它表示印制板基材的热分解温度，是指基材的树脂受热失重5％时的温度，作为印制板的基材受热引起分层 和性能下降的标志。常采用热重量分析法（TGA）来测量。
C.热膨胀系数CTE(Coefficient of thermal expansion)：
描述了一个 PCB 受热或冷却时膨胀或收缩的一个百分率 ，其单位温度上升之间引起的基板材料尺寸的线性 变化。PCB在X.Y方向受玻璃布的钳制，CTE不大，目前普便情况在11-15之间。主要关注的是板厚Z方向。 Z轴CTE采用热机分析法（TMA）来测量。 а1-CTE：Tg以下热膨胀系数，标准最高为60ppm/℃。 а2-CTE：Tg以上热膨胀系数，标准最高为300ppm/℃.
半固化片存在方式： （1）片状：以张为单位，规格一般是16"*18" 16"*21" 18"*24" 12"*18"等标准尺寸。 （2）卷状：以卷为单位，规格一般是1.26*200m/卷，1.26*300m/卷，也有1.26m*125码/卷，1.26m*250码/卷等 1码=0.9144米
半固化片的特性参数（一）
纤维素纸，E-玻璃纤维布，聚 芳酰胺纤维纸，S-纤维布等。 常用E-玻璃纤维
基材原材料生产流程
铜箔 按照铜箔的不同制法可分为压延铜箔和电解铜箔两大类。
（1）压延铜箔是将铜板经过多次重复辊轧而制成的原箔（也叫毛箔），根据要求进行粗化处理。由于压延加工工艺的限制，其 宽度很难满足刚性覆铜板的要求，所以在刚性覆铜板上使用极少；由于压延铜箔耐折性和弹性系数大于电解铜箔，故适 于柔性覆铜箔上；
B.介电常数差异情况 半固化片主要由树脂和增强材料组成，其介电常数为各组分的介电常数分别乘以体积比的和为总介电常数， 可表示为：Er=V1XE1+V2XE2…… 下图实际测试板边与板中间介电常数Dk偏差。
C.距板边不同距离的阻抗测试结果
D.距板边不同距离铜厚度差异
材料特性参数（二）
A.玻璃化转变温度Tg（Glass Transition Temperature) :非晶聚合物有三种力学状态，它们是玻璃态， 高弹态和粘流态。在温度较低时，材料为刚性固体状，与玻璃相似，在外力作用下只会发生非常小的形变， 此状态为玻璃态，当温度继续升高到一定范围后，材料形变明显增加，并在随后的一定温度区间形变相对 稳定，为高弹态，当温度继续升高形变量又逐渐增大，材料逐渐变成粘性的流体，此时形变不可能恢复， 此状态为粘流态。我们把玻璃态与高弹态之间的转变，称为玻璃化转变，它所对应的温度就是玻璃化转变 温度。目前用于玻璃化温度测定的热分析方法主要为差热分析（DSC）。以DSC为例，当温度逐渐升高，通 过高分子聚合物的玻璃化转变温度时，DSC曲线上的基线向吸热方向移动（见图）。图中A点是开始偏离基 线的点。将转变前后的基线延长，两线之间的垂直距离为阶差ΔJ，在ΔJ/2 处可以找到C点，C点所对应 的温度值即为玻璃化转变温度Tg。还有动态力学性能分析（DMA），热机械分析（TMA），核磁共振法 （NMR）等.
基材详解
• 基材原材料分类 • 基本的特性参数及详解 • 基材分类及选择
基材原材料
PCB板原材 料
Copper clad laminate
board(CCL)
preimpregnate materials (PP)
铜箔 树脂（胶液） 玻璃布纤维 树脂（胶液）
玻璃布纤维
压延铜箔 电解铜箔
酚醛树脂，环氧树脂，聚四氟 乙烯，聚酰亚胺，三嗪和/或 马来酰亚胺树脂等 .常用环氧 树脂。组成：树脂，固化剂， 固化溶济，胶液剂，固化剂加 速剂。
CTE对PCB的影响主要表现在以下三个方面：
1）对焊接可靠性的影响： 当焊锡，基材以及元器件CTE整体失配的情况下在焊接的过程中元器件的位置会发生移动，在热环境作用下
元器件越大影响越大。 膨胀失配主要取决于： CTE不匹配的差值，环境温度的波动范围以及膨胀位移. 整体膨胀失配会对焊点产生循环应力并导致疲劳，从而使焊点失效特别是角部结合处焊点。另外引脚刚度
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层数多，厚度厚和面积大的高性能板，在焊接时，需要有更多的热容量，才能保证焊接的可靠性，
否则采用常规PCB的焊接温度和焊接时间，会造成“虚焊”。而且使用无铅爆料焊接时，焊接温度 还会增加20-30℃，增加焊接时间。
B. 基材的热分解温度Td(thermal decomposition temperature):
RC含量是如何影响PCB板？
层压时，板边溢胶会导致板边介质厚度较板中间薄，板边与板中间介质厚度差异受固化片含胶量影响，含胶量 越高，板边与板中间厚度差越大，且板边与板中间介质层厚度差异还会导致板边介电常数高于板中间。（？） 板边介质厚度小，介电常数偏大均会导致阻抗偏小。 A.不同半固化片压合后距板边不同距离介质厚度的情况：
环氧玻纤布基板（FR-4,FR-5) （1）环氧玻纤布覆铜板强度高，耐热性好，介电性好，基板通孔可金属化，实现双面和多层印刷层与层间的电路导通，环氧 玻纤布覆铜板是覆铜板所有品质中用途最广、用量最大的一类。广泛用于移动通讯，数字电视，卫星，雷达等产品中。 在全世界各类覆铜板中，纸基覆铜板和环氧玻纤布覆铜板约占92% （2）在NEMA标准中，环氧玻纤布覆铜板有四种型号：G10(不组燃）、G11(保留热强度，不阻燃）、FR-4（阻燃）、FR-5(保留 热强度，阻燃）。目前环氧玻纤布覆铜板中，FR-4板用量占90%以上，它已经发展成为可适用于不同用途环氧玻纤布覆 铜板的总称；