PCB 板材分类与参数

硬件设计 1年前 (2020) 隐墨
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导读:PCB按板材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。

PCB 板材分类与参数
覆铜板

一. PCB覆铜箔板的分类方法有多种

1.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。

2.按板所采用的树脂胶黏剂不同

常见的纸基 CCI 有:

  • 酚醛树脂 (XPc、XxxPC、FR-1、FR-2 等)
  • 环氧树脂 (FE-3)
  • 聚酯树脂。

常见的玻璃纤维布基 CCL 有:

  • 环氧树脂 (FR-4、FR-5),它是目前最广泛使用的玻璃纤维布基类型。
  • 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。
3.按 CCL 的阻燃性能分类
  • 可分为阻燃型 (UL94-V0、UL94-V1 级)
  • 非阻燃型 (UL94-HB 级) 两类板

  近两年,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”。

4.按 CCL 的性能分类

  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)

  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。
  • 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;
  • 电路板设计材料的供应商,常见与常用到的就有:生益 \ 建滔 \ 国际等。

二.PCB 电路板板材介绍

按品牌质量级别从底到高划分为94HB-94VO-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
金属基板:铝基板,铜基板
PFC板:柔性PCB,也叫挠性PCB或软板

以上是不同质量级别的板子的介绍

三.PCB 电路板板材相关参数

阻燃特性:按等级划分可以分为UL94V-0、UL94V-1 UL94V-2 UL94HB 四种 

HB:UL94标准中最低的阻燃等级。要求对于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-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-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-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

UL94标准阻燃等级小贴士

FR4 CEM-3 都是表示板材的,fr4 是玻璃纤维板,cem3 是复合基板

环保要求:无卤素指的是不含有卤素 (氟溴碘等元素) 的基材。

Tg值: 玻璃转化温度,即熔点 。

  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 (℃)。
  普通电路板基板材料在高温下,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℃的电路板印制板,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。

关于Tg值

  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电路板基板材料。

版权声明:隐墨 发表于 2020-03-08 15:53:15。
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