PCB板材概述

PCB板是电子产品之母,也被称为印刷电路板(PCB)或印刷线路板(PWB),是电子元件的电力连接桥梁。它是一种使用电子印刷在绝缘和非粘合覆铜压力板表面蚀刻的电子元件,留下一个电路网络, 使得各种电子元件可以形成预定的电路连接,并实现电子元件之间的中继传输功能。大多数电子设备和产品都需要配PCB板。

纸基板
纸基板又称酚醛PCB纸基板,由纸浆木浆等材料组成,主要成分是木浆纤维纸,是经过酚醛树脂加压并合成的一种PCB。因此,大部分纸基板材料的缺点是不防火,只有94V0才是属于阻燃纸板,可以防火。纸基板一般会用于制作单面板,比如在家用电器或开关电源中会经常看到,常见品牌有建滔(KB字符)、长春(L字符)、斗山(DS字符)、长兴(EC字符)、日立(H字符)等。其优势是成本低、价格便宜、相对密度小、可进行冲孔加工,常见材料有XPC、FR-1、FR-2、FE-3、94V0等。
铝基板
铝基板的单面板由三层结构所组成,分别是电路层(铜箔)、绝缘层、金属基层。铝基板有正反两面,白色的一面用于焊接LED引脚,另一面呈现铝本色。正是因为另一面都是铝,才限制了它只能做单面板,常用于LED照明产品,其优势是具有良好的散热功能。
FPC软板
FPC的全称是Flexible Printed Circuit,也叫挠性电路板,简称为软板。FPC以聚脂薄膜或聚酰亚胺为基材,通过蚀刻在铜箔上形成线路,制成一种具有高度可靠性,绝佳挠曲性的印刷电路。其优势是配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好。
环氧玻璃纤维板
最常见的板材,俗称环氧板、玻纤板、纤维板、FR4,是以环氧树脂作粘合剂,以电子级玻璃纤维布作增强材料的一类基板。它的粘结片和内芯薄型覆铜板,是制作多层印制电路板的重要基材。工作温度较高,本身性能受环境影响小。在加工工艺上,要比其它树脂的玻纤布基板具有很大的优越性。这类产品主要用于双面PCB,同样比起酚醛纸基板价格贵一倍左右。
复合基板
复合基板俗称粉板,CEM-1板材国内某些地方也叫22F,它主要是指CEM-1和CEM-3复合基覆铜板。以木浆纤维纸或棉浆纤维纸作芯材增强材料,以玻璃纤维布作表层增强材料,两者都浸以阻燃环氧树脂制成的覆铜板,称为CEM-1。以玻璃纤维纸作为芯材增强材料,以玻璃纤维布作表层增强材料,都浸以阻燃环氧树脂,制成的覆铜板,称为CEM-3。这两类覆铜板是目前最常见的复合基覆铜板,该类型板材比FR4类型板材便宜。
高频板
高频板在电磁频率1GHz以上较高频率的板子上才会见到,常见高频高速线路板材有碳氢树脂、PTFE、LCP液晶高聚物、PPE/PPO等。高频板无论是对设计者还是生产厂家都有比较大的难度,因此它的价格也较为昂贵,很少用于消费电子上,主要供应商如下图所示。
1.碳氢树脂
碳氢树脂是指聚烯烃均聚物或共聚物,包括丁二烯苯乙烯共聚物、丁二烯均聚物、苯乙烯、均聚物、苯乙烯/二乙烯基苯共聚物、苯乙烯-丁二烯-二乙烯基苯共聚物等。主要优点有介电性能优异、较高的耐热性、较好的耐化学性。
2.PTFE柔性膜
PTFE树脂熔融温度和熔体粘度都比较高。常见商品形态是树脂分散液、树脂悬浮液和树脂粉末。常见加工方式有模压/车削法、浸渍/模压法、挤出/模压法等。因PTFE的线膨胀系数大、导热系数低等缺点,需要进行增强改性。改性后的膜产品形态通常有PTFE+陶瓷、PTFE+玻纤布、PTFE+陶瓷+玻纤布等。
3.LCP液晶高聚物
液晶高分子聚合物(Liquid Crystal Polymer),简称LCP,是80年代初期发展起来的一种新型高性能特种工程塑料。按照形成条件不同,液晶可以分为受热熔融的热致液晶Thermotropic LCP和溶剂溶解的溶致液晶Lyotropic LCP。
在受热熔融或者被溶剂溶解后,这种材料会失去固体宏观的尺寸外形、硬度、刚性等性质,外观上则获得了液体物质的流动性,同时又保持着晶态物质的取向有序性,从而在物理形态上形成各项异性,又兼具液态流动性和晶态分子有序排列特征的过渡态,这种中间形态成为液晶态。
从分子设计角度来看,商用LCP主要有三种,一是多苯环刚性分子单体之间通过共聚而成,二是在分子结构中导入萘环,三是在分子链中使用脂肪族链段。根据不同的分子结构,不同类型的LCP的熔点也不尽相同,通常来说其耐热性I型>II型>III型。
4.PPE/PPO
聚苯醚是本世纪60年代发展起来的高强度工程塑料,化学名称为聚2,6—二甲基—1,4—苯醚,简称PPO(Polyphenylene Oxide)或PPE(Polypheylene ether),又称为聚亚苯基氧化物或聚苯撑醚。两个甲基封闭了酚基两个邻位的活性点,使刚性提高,稳定性提高,耐热性和耐化学稳定性提高。醚键增加柔韧性,但使耐热性能较差。
两个甲基为疏水的非极性基团,降低PPO大分子的吸水性和极性,封闭酚基的两个活性点,使PPO分子结构中无可水解的基团,耐水性好,吸湿性、尺寸稳定性和电绝缘性好。大量刚性酚基芳香环,分子链的刚性与分子链间的作用力使分子链段内旋困难,导致其熔点提高,熔体粘度提高,流动性下降,加工困难。
阻燃等级
HB:UL94和CSAC22.No0.17标准中最低的阻燃等级,要求对3到13毫米厚的样品,燃烧速度小于40毫米每分钟,小于3毫米厚的样品,燃烧速度小于70毫米每分钟。或者在100毫米的标志前熄灭。
V-1:对样品进行两次10秒的燃烧测试后,火焰在60秒内熄灭。不能有燃烧物掉下。
V-2:对样品进行两次10秒的燃烧测试后,火焰在60秒内熄灭。可以有燃烧物掉下。
V-0:对样品进行两次10秒的燃烧测试后,火焰在30秒内熄灭。不能有燃烧物掉下。
板材厚度
0.5mm、0.7mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.5mm、1.6mm(常用)、2.0mm、2.4mm、3.2mm、6.4mm。
铜箔厚度
18um、25um、35um(常用)、70um和105um。
汇总表

发表评论

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注