材料,通常是就PCB(印刷电路板)而言的基材,在PCB中起着核心作用,因为它具有领先的功能和特性。此外,PCB材料可以使PCB符合其要使用的产品或项目所设定的一些高要求和特殊要求。此外,当选择最佳材料时,有利于降低成本并提高产品的可靠性。
PCB材料选择中要考虑的元素
•玻璃化温度(Tg)Tg是指材料转变成玻璃态的温度。标准Tg保持在130℃以上,而高Tg保持在170℃以上,中Tg保持在150℃以上。
当涉及到用于PCB的材料时,应选择较高的Tg,该温度应高于电流的工作温度。
•热膨胀系数(CTE)
随着物质温度的升高,物质将遭受膨胀或收缩。对于PCB制造,由于X,Y和厚度方面的CTE不同,PCB容易变形。此外,镀孔可能会破裂或部件受损。因此,基板材料的CTE应足够低。
• 耐热性
PCB必须是耐热的。一般来说,PCB应具有250℃/ 50s的耐热性,这也适用于材料。
•平整度
需要PCB具有出色的平坦度。就SMT组装而言,要求PCB的翘曲小于0.0075mm / mm。
•电气性能
高频电路要求PCB材料具有高介电常数和低介电损耗。此外,绝缘电阻,介电强度和耐电弧性应与产品要求兼容。
PCB材料选择与产品或行业之间的关联
PCB材料的选择对于提高产品的可靠性起着决定性的作用,并且还取决于行业的特殊性和要求。
常用的电子产品要求使用FR4环氧玻璃纤维基板。毕竟,这些产品并不需要对柔韧性,温度和密度有特殊要求。
对于对环境温度或柔韧性有更高要求的电子产品,应使用聚酰亚胺玻璃纤维基材。对于高频,应使用PTFE玻璃纤维基材。对于要求更高散热要求的PCB,应使用金属基底。
PCB基板材料分类
覆铜箔层压板(CCL)最常用作PCB基板材料。覆铜板通常由铜箔,树脂和基材组成,也涵盖了两类。•刚性覆铜板
a. 纸基酚醛覆铜板
纸基酚醛覆铜板历史最悠久,包含FR2,FR1,XXXPC,XX,XXP,X,XP,XPC等类别。它具有如此低的成本,因而广泛应用于音频或视频等消费类电子产品以及侧面PCB占最多。
b. 纸基环氧覆铜板
纸基环氧覆铜板广泛应用于电视,个人计算机,打印机,计算器,电信和电源基板。此外,它还用于消费类电子产品的通孔PCB中。
c. 纸基聚合物覆铜板
纸基聚合物覆铜板具有抗CAF的特性,并且具有高质量的音调,因此主要用于彩色电视或立体声。它是在日本创建的,但以后不再生产。
d. 玻璃纤维环氧覆铜板
由于其可靠性,玻璃纤维环氧覆铜板最广泛地应用于CPU,OA设备,电信和医疗产品。此外,由于玻璃纤维环氧覆铜板的电绝缘性,耐热性,尺寸稳定性,耐湿性和耐化学性,因此大量用于包含通孔的双面PCB中。随着PCB高密度化的趋势,玻璃纤维环氧覆铜板也被用作多层PCB中的材料,作为芯材和预浸料等。
e. 复合覆铜板
复合覆铜板中的树脂主要是环氧树脂和聚酯树脂。复合CCL主要在单面PCB和通孔PCB上工作。 CEM-3复合材料覆铜板由于其可靠性,耐热性,耐湿性和尺寸稳定性而常用于某些特定行业。此外,复合覆铜板更适合在薄PCB板上进行SMT组装。