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PCB板材分类和材料特性(上)

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浏览:1339 发布日期:2022-04-26 08:49:21【

  成都子程电子是一家从事电子产品线路板设计(布局布线设计)的PCB设计公司。主要承接多层、高密度PCB设计画板及线路板设计打样业务。下面我就为大家讲解一下通信产品用印制电路板的分类、选材、技术发展方向、设计加工技术规范,供印制电路设计人员和工匠使用。

1 印制电路板的作用

电子通信系统设备的各种印刷电路板是系统硬件设备的功能器官,相当于构成人体的各种器官。系统和终端产品上的印刷电路板是电路的载体,是硬件电路的骨架、神经和血管。

2 印制线路板种类

按用途和技术类型分类。

按结构和功能分有单面、双面和多层板。

3 PCB基板材料的品种及特点

基板材料分为刚性基板和柔性基板。以酚醛树脂或环氧树脂为结合剂的硬质印刷电路板如覆铜酚醛纸层压板、覆铜环氧纸层压板、覆铜环氧玻璃布层压板、纸制品或无碱玻璃布是一种增强材料的电绝缘层压板,由单面或双面铜箔组成。

上述基板材料的性能应符合国家标准GB/T 4723~GB/T 4725中的相应技术指标。电子通讯设备中大量使用覆铜环氧玻璃布层压板,一般型号是 CEPGC-31;自熄(阻燃)型为CEPGC-32,NEMA(美国)标准中的印刷电路板类型为FR4。

3.1 覆铜箔环氧玻璃布层压板

它是以环氧树脂为粘合剂,玻璃纤维布是增强材料的层压基材,其机械性能、尺寸稳定性、抗冲击性等均优于纸层压板。

FR4和FR5的ε值在4.3到4.9之间。它们具有出色的电气性能、较高的允许工作温度(FR4 为 130°C,FR5 为 170°C),并且受环境湿度的影响较小。它们广泛用于电子通信。在通讯设备中。

3.2 多层板用环氧玻璃布粘接片

它是一种预浸渍B级环氧树脂的玻璃布材料,用于生产多层板。层压(单面或双面)在一起的粘合剂材料。层压后,它充当介电绝缘层。它是用 E 玻璃布预浸渍的环氧树脂并固化到 B 阶段。环氧树脂在模压成型后完全固化,成为刚性多层印刷电路板。

3.3 自熄(阻燃)覆铜板 


自熄性(阻燃性)覆铜箔层压板

 

这种材料除了具有上述类似覆铜板的相应性能外,还具有阻燃性,即单个电子元件过热引起的火灾隐患,对小火蔓延有一定的抵抗力,适用用于有防火要求的电子设备。

3.4 覆铜箔聚四氟乙烯玻璃纤维板

覆铜箔聚四氟乙烯(Teflon, teflON, PTFE)玻璃纤维板是以聚四氟乙烯为粘合剂,玻璃纤维为增强材料的材料。具有优良的介电性能(介电损耗低,tgd在10-3数量级,介电常数覆盖范围广,可根据需要选择相应的多种基材),耐高温,耐湿,化学稳定性好,宽工作温度范围内,是高频和微波电子通讯设备的理想印制电路板材料。但其价格高、刚性差、铜箔剥离强度低等特点,使其难以制作高级多层板。

常用的PTFE片材有Rogers、Taconic、Arlon、Metclad、GIL等公司生产的印刷电路板基板产品。

3.5 覆铜金属基印刷电路板

它也被称为金属芯印刷电路板。它用不同厚度的金属(一般为铝)板代替环氧玻璃布等增强材料。表面覆盖有低热阻、高绝缘、附着力强的介电层,介电层表面根据电路板的需要,由不同厚度的铜箔贴合而成。

金属芯印刷电路板用于高密度组装、高功率密度的场合,如功率耗散大的电源电路。金属芯印刷电路板的优点是散热和尺寸稳定性好,对金属基材有屏蔽作用。

目前使用的是BergquiST(贝格斯)和信息产业部第51研究所的基板产品。

3.6 柔性印刷电路板基板

柔性印刷电路板基板是通过将铜箔粘合到薄塑料基板上制成的。常用的塑料薄膜基材如下:

(1) 聚酯薄膜。工作温度80℃~130℃,熔点低,在焊接温度下易软化变形;

(2)聚酰亚胺薄膜:具有良好的柔韧性,只要通过热处理除去吸收的水分,就可以进行安全焊接。一般粘合聚酰亚胺薄膜可在150℃下连续工作。以氟化乙烯丙烯(FEP)为中间膜,经特殊熔合胶粘合的聚酰亚胺材料,可在250℃下使用。

(3) 氟化乙烯丙烯薄膜(FEP)。 


氟化乙丙烯薄膜(FEP)


通常与聚酰亚胺和玻璃布结合使用,具有良好的柔韧性和较高的耐湿、耐酸、耐溶剂性。