PCB电路板板材介绍.doc
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PCB电路板板材介绍.doc
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PCB电路板板材介绍
按品牌质量级别从底到高划分如下:
94HB-94VO-22F-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)
FR-4:
双面玻纤板
阻燃特性的等级划分可以分为94VO-V-1-V-2-94HB四种
半固化片:
1080=0.0712mm,2116=0.1143mm,7628=0.1778mm
FR4CEM-3都是表示板材的,fr4是玻璃纤维板,cem3是复合基板
无卤素指的是不含有卤素(氟溴碘等元素)的基材,因为溴在燃烧时会产生有毒的气体,环保要求。
Tg是玻璃转化温度,即熔点。
电路板必须耐燃,在一定温度下不能燃烧,只能软化。
这时的温度点就叫做玻璃态转化温度(Tg点),这个值关系到PCB板的尺寸耐久性。
什么是高TgPCB线路板及使用高TgPCB的优点
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(℃)。
也就是说普通PCB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PCB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。
随着电子工业的飞跃发展,特别是以计算机为代表的电子产品,向着高功能化、高多层化发展,需要PCB基板材料的更高的耐热性作为前提。
以SMT、CMT为代表的高密度安装技术的出现和发展,使PCB在小孔径、精细线路化、薄型化方面,越来越离不开基板高耐热性的支持。
所以一般的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PCB基板材料。
PCB板材知识及标准目前我国大量使用的敷铜板有以下几种类型,其特性如下:
敷铜板种类,敷铜板知识,覆铜箔板的分类方法有多种。
一般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。
若按板所采用的树脂胶黏剂不同进行分类,常见的纸基CCI。
有:
酚醛树脂(XPc、XxxPC、FR-1、FR一2等)、环氧树脂(FE一3)、聚酯树脂等各种类型。
常见的玻璃纤维布基CCL有环氧树脂(FR一4、FR-5),它是目前最广泛使用的玻璃纤维布基类型。
另外还有其他特殊性树脂(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。
按CCL的阻燃性能分类,可分为阻燃型(UL94一VO、UL94一V1级)和非阻燃型(UL94一HB级)两类板。
近一二年,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”。
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)等类型。
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。
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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;PCB设计材料的供应商,常见与常用到的就有:
生益\建涛\国际等
●接受文件:
protelautocadpowerpcborcadgerber或实板抄板等
●板材种类:
CEM-1,CEM-3FR4,高TG料;
●最大板面尺寸:
600mm*700mm(24000mil*27500mil)
●加工板厚度:
0.4mm-4.0mm(15.75mil-157.5mil)
●最高加工层数:
16Layers
●铜箔层厚度:
0.5-4.0(oz)
●成品板厚公差:
+/-0.1mm(4mil)
●成型尺寸公差:
电脑铣:
0.15mm(6mil)模具冲板:
0.10mm(4mil)
●最小线宽/间距:
0.1mm(4mil)线宽控制能力:
<+-20%
●成品最小钻孔孔径:
0.25mm(10mil)
●成品最小冲孔孔径:
0.9mm(35mil)
●成品孔径公差:
PTH:
+-0.075mm(3mil)
●NPTH:
+-0.05mm(2mil)
●成品孔壁铜厚:
18-25um(0.71-0.99mil)
●最小SMT贴片间距:
0.15mm(6mil)
●表面涂覆:
化学沉金、喷锡、整板镀镍金(水/软金)、丝印兰胶等
●板上阻焊膜厚度:
10-30μm(0.4-1.2mil)
●抗剥强度:
1.5N/mm(59N/mil)
●阻焊膜硬度:
>5H
●阻焊塞孔能力:
0.3-0.8mm(12mil-30mil)
●介质常数:
ε=2.1-10.0
●绝缘电阻:
10KΩ-20MΩ
●特性阻抗:
60ohm±10%
●热冲击:
288℃,10sec
●成品板翘曲度:
〈0.7%
●产品应用:
通信器材、汽车电子、仪器仪表、全球定位系统、计算机、MP4、电源、家电等
PCB的组成及部分主要功能
1,印刷电路板主要由焊盘、过孔、安装孔、导线、元器件、接插件、填充、电气边界等组成,各组成部分的主要功能如下:
**焊盘:
用于焊接元器件引脚的金属孔。
**过孔:
用于连接各层之间元器件引脚的金属孔。
**安装孔:
用于固定印刷电路板。
**导线:
用于连接元器件引脚的电气网络铜膜。
**接插件:
用于电路板之间连接的元器件。
**填充:
用于地线网络的敷铜,可以有效的减小阻抗。
**电气边界:
用于确定电路板的尺寸,所有电路板上的元器件都不能超过该边界。
2、印刷电路板常见的板层结构包括单层板(SingleLayerPCB)、双层板(DoubleLayerPCB)和多层板(MultiLayerPCB)三种,这三种板层结构的简要说明如下:
(1)单层板:
即只有一面敷铜而另一面没有敷铜的电路板。
通常元器件放置在没有敷铜的一面,敷铜的一面主要用于布线和焊接。
(2)双层板:
即两个面都敷铜的电路板,通常称一面为顶层(TopLayer),另一面为底层(BottomLayer)。
一般将顶层作为放置元器件面,底层作为元器件焊接面。
(3)多层板:
即包含多个工作层面的电路板,除了顶层和底层外还包含若干个中间层,通常中间层可作为导线层、信号层、电源层、接地层等。
层与层之间相互绝缘,层与层的连接通常通过过孔来实现。
3、印刷电路板包括许多类型的工作层面,如信号层、防护层、丝印层、内部层等,各种层面的作用简要介绍如下:
(1)信号层:
主要用来放置元器件或布线。
ProtelDXP通常包含30个中间层,即MidLayer1~MidLayer30,中间层用来布置信号线,顶层和底层用来放置元器件或敷铜。
(2)防护层:
主要用来确保电路板上不需要镀锡的地方不被镀锡,从而保证电路板运行的可靠性。
其中TopPaste和BottomPaste分别为顶层阻焊层和底层阻焊层;TopSolder和BottomSolder分别为锡膏防护层和底层锡膏防护层。
(3)丝印层:
主要用来在印刷电路板上印上元器件的流水号、生产编号、公司名称等。
(4)内部层:
主要用来作为信号布线层,ProtelDXP中共包含16个内部层。
(5)其他层:
主要包括4种类型的层。
**DrillGuide(钻孔方位层):
主要用于印刷电路板上钻孔的位置。
**Keep-OutLayer(禁止布线层):
主要用于绘制电路板的电气边框。
**DrillDrawing(钻孔绘图层):
主要用于设定钻孔形状。
**Multi-Layer(多层):
主要用于设置多面层。
PCB板—材质区分
材质:
目前适用之材质有P.P,CEM-1,CEM-3,FR-4,铜泊厚度分1OZ,2OZ,兹就特性做以下之比较.等级结构P.P纸质酚醛树脂基板CEM-1玻璃布表面+绵纸+环氧树脂CEM-3玻璃布表面+不织布+环氧树脂FR-4玻璃布+环氧树脂以上皆需94V0之抗燃等级FR-4:
在温度提升时具有高度之机械应力,具有优良之耐热强度,这些材料在极广之温度范围下均具有优良之尺寸安定性.以耐龙为主之材料适用电气及高频率范围高湿气的环境下但在高温下,其材质会有所变化,须特别处理且设计时要考虑妥当.以复合材料之积层板适用于电路板之减去法及加成法,具有高度之机械特性,且冲压性(加工性)极佳,但孔之加工方式不适用冲压加工.CEM-1:
以棉纸为夹心,上下表面覆盖玻璃布加具抗燃性之环氧树脂,具有良好之冲床品质,厚度达3/32”之板子冲床温度须23℃(73.4℉)以上,厚度超过3/32”至1/8”之板子不得超过65.5℃(150℉).CEM-3:
以玻璃不织布为夹心,上下表面覆盖玻璃布+环氧树脂,具备之特性与FR-4相近,具有良好之冲床品质,宽度达1/16”之板子冲床温度须23℃(73.4℉)厚度1/16”~1/8”不得超过65.5℃(150℉).P.P:
纸质环氧树脂铜泊积层有介于纸质酚醛树脂基板及玻璃布环氧树脂机板中间之电气特性,耐湿性,耐热性,使用于单面及双面印刷电路板,主要的用途是用于各种电源回路用基板及要求高周波特性之彩色TV,VTR等之调谐器用,以及OA机器等机板.纸质环氧树脂MCL的特征为使用纸质,加工容易,但又兼有环氧树脂之耐热性及良好的电气特性,而却较玻织布环氧树脂之基板为便宜.纸质环氧树脂MCL的孔之加工方式可以冲压加工或钻孔加工,一般而言单面板或两面板之非镀通孔多使用冲压加工.而双面板必须通孔电镀者用钻头钻孔加工.在双面板通孔电镀之使用时绩虽久,但在信赖性的比较上仍较玻织布环氧树脂MCL为差.
PCB种类
A.以材质分
a.有机材质
酚醛树脂、玻璃纤维/环氧树脂、Polyimide、BT/Epoxy等皆属之。
b.无机材质
铝、Copper-invar-copper、ceramic等皆属之。
主要取其散热功能
B.以成品软硬区分
a.硬板RigidPCB
b.软板FlexiblePCB
c.软硬板Rigid-FlexPCB
C.以结构分
a.单面板
b.双面板
c.多层板
D.依用途分:
通信/耗用性电子/军用/计算机/半导体/电测板…
耐燃性板
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- PCB 电路板 板材 介绍