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PCB材質 PCB材質組成 PCB材質詳細分析及特點解析

time : 2019-07-01 08:57       作者:凡億pcb

PCB材質

材質簡單的說就是:物體看起來是什么質地。材質可以看成是材料和質感的結合。在線路板中,它是指制造線路板所用的材料,包括基板、基板參數、工藝等。主要是指由基板、銅箔和粘合劑構成的覆銅板(敷銅板)的質量。

PCB材質組成

印制板(PCB)的主要材料是由基板、銅箔和粘合劑構成的覆銅板 (敷銅板)。基板是由高分子合成樹脂和增強材料組成的絕緣層板;在基板的表面覆蓋著一層導電率較高、焊接性良好的純銅箔,常用厚度35~50/ma;銅箔覆蓋在基板一面的覆銅板稱為單面覆銅板,基板的兩面均覆蓋銅箔的覆銅板稱雙面覆銅板;銅箔能否牢固地覆在基板上,則由粘合劑來完成。常用覆銅板的厚度有1.0mm、1.5mm和2.0mm三種。
台湾佬娱乐网 覆銅板的種類也較多。按絕緣材料不同可分為紙基板、玻璃布基板和合成纖維板;按粘結劑樹脂不同又分為酚醛、環氧、聚脂和聚四氟乙烯等;按用途可分為通用型和特殊型。

國內常用覆銅板的結構及特點

覆銅箔酚醛紙層壓板

是由絕緣浸漬紙(TFz一62)或棉纖維浸漬紙(1TZ-一63)浸以酚醛樹脂經熱壓而成的層壓制品,兩表面膠紙可附以單張無堿玻璃浸膠布,其一面敷以銅箔。主要用作無線電設備中的印制電路板。

覆銅箔酚醛玻璃布層壓板

是用無堿玻璃布浸以環氧酚醛樹脂經熱壓而成的層壓制品,其一面或雙面敷以銅箔,具有質輕、電氣和機械性能良好、加工方便等優點。其板面呈淡黃色,若用三氰二胺作固化劑,則板面呈淡綠色,具有良好的透明度。主要在工作溫度和工作頻率較高的無線電設備中用作印制電路板。

覆銅箔聚四氟乙烯層壓板

是以聚四氟乙烯板為基板,敷以銅箔經熱壓而成的一種敷銅板。主要用于高頻和超高頻線路中作印制板用。

覆銅箔環氧玻璃布層壓板

是孔金屬化印制板常用的材料。

軟性聚酯敷銅薄膜

是一種帶狀材料,主要由用聚酯薄膜與銅熱壓而成,在應用中將它卷曲成螺旋形狀放在設備內部。為了加固或防潮,常以環氧樹脂將它灌注成一個整體。主要用作柔性印制電路和印制電纜,可作為接插件的過渡線。
目前,市場上供應的覆銅板,從基材考慮,主要可分以下幾類:紙基板、玻纖布基板、合成纖維布基板、無紡布基板、復合基板。。。

覆銅板常用的有以下幾種:

  • FR-1 ──酚醛棉紙,這基材通稱電木板(比FR-2較高經濟性)
  • FR-2 ──酚醛棉紙,
  • FR-3 ──棉紙(Cotton paper)、環氧樹脂
  • FR-4──玻璃布(Woven glass)、環氧樹脂
  • FR-5 ──玻璃布、環氧樹脂
  • FR-6 ──毛面玻璃、聚酯
  • G-10 ──玻璃布、環氧樹脂
  • CEM-1 ──棉紙、環氧樹脂(阻燃)
  • CEM-2 ──棉紙、環氧樹脂(非阻燃)
  • CEM-3 ──玻璃布、環氧樹脂
  • CEM-4 ──玻璃布、環氧樹脂
  • CEM-5 ──玻璃布、多元酯
  • AIN ──氮化鋁
  • SIC ──碳化硅

PCB電路板材質要求

在當今無線通信設備中,射頻部分往往采用小型化的室外單元結構,而室外單元的射頻部分、中頻部分,以及對室外單元進行監控的低頻電路部分往往部署在同一PCB電路板材質上。所以在如何防止射頻、中頻以及低頻電路互相之間的干擾的問題上,對PCB材質有了很高的要求
混合電路設計是一個很大的問題,很難有一個完美的解決方案。一般射頻電路在系統中我們都作為一個獨立的單板進行布局布線,甚至會有專門的屏蔽腔體。而且射頻電路一般為單面或雙面板,電路較為簡單,所有這些都是為了減少對射頻電路分布參數的影響,提高射頻系統的一致性。相對于一般的FR4材質,射頻電路板傾向與采用高Q值的基材,這種材料的介電常數比較小,傳輸線分布電容較小,阻抗高,信號傳輸時延小。
在混合電路設計中,雖然射頻,數字電路做在同一塊PCB上,但一般都分成射頻電路區和數字電路區,分別布局布線。之間用接地過孔帶和屏蔽盒屏蔽。
在設計高速高密度PCB時,串擾(crosstalk interference)確實是要特別注意的,因為它對時序(timing)與信號完整性(signal integrity)有很大的影響。以下提供幾個注意的地方:

  1. 選擇適當的端接方式。
  2. 控制走線特性阻抗的連續與匹配。
  3. 走線間距的大小。一般常看到的間距為兩倍線寬。可以透過仿真來知道走線間距對時序及信號完整性的影響,找出可容忍的最小間距。不同芯片信號的結果可能不同。
  4. 利用盲埋孔(blind/buried via)來增加走線面積。但是PCB板的制作成本會增加。在實際執行時確實很難達到完全平行與等長,不過還是要盡量做到。除此以外,可以預留差分端接和共模端接,以緩和對時序與信號完整性的影響。
  5. 避免上下相鄰兩層的走線方向相同,甚至有走線正好上下重迭在一起,因為這種串擾比同層相鄰走線的情形還大。