設計PCB時(shi)的對PCB材料(liao)選(xuan)擇要(yao)求指南(nan)
- 發表時(shi)間:2021-07-08 08:19:51
- 來源(yuan):PCB
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關於(yu) PCB 材料(liao)。在 PCB制(zhi)造(zao)中(zhong),您需要(yao)考(kao)慮(lv)如(ru)何為(wei)您的PCB設計選(xuan)擇合(he)適的(de)材料(liao)。
有(you)許(xu)多不(bu)同(tong)類型(xing)的材料(liao),每(mei)種(zhong)材料(liao)都有(you)不(bu)同(tong)的特(te)性。例如,我們需(xu)要(yao)考(kao)慮(lv)設(she)計實現和(he)成(cheng)本(ben)。
本指南(nan)可(ke)以(yi)幫(bang)助您更(geng)多地了(le)解各(ge)種(zhong)材料(liao)以(yi)及(ji)如何為(wei)您的電(dian)路(lu)板選(xuan)擇 PCB 材料(liao)?
讓(rang)我們開(kai)始吧(ba)。
1. PCB 材料(liao)類型(xing)
1.1 什(shen)麽(me)是PCB?
覆(fu)銅和(he)非(fei)導(dao)電(dian)印刷電(dian)路(lu)板(PCB) 非(fei)常有(you)用,其(qi)中(zhong)所(suo)有(you)電(dian)子和(he)電(dian)氣元件(jian)都(dou)連(lian)接(jie)在壹(yi)個(ge)具(ju)有(you)內部連(lian)接(jie)的公共板(ban)上(shang)。
PCB設計電(dian)路(lu)非(fei)常復(fu)雜(za),因(yin)為(wei)電(dian)路(lu)之(zhi)間的(de)連(lian)接(jie)是通(tong)過導(dao)線建立(li)的,這使得電(dian)路(lu)復雜(za)和復(fu)雜(za)。
所以(yi)PCB設(she)計後電(dian)路(lu)變得(de)非(fei)常容(rong)易理(li)解(jie)和(he)靈(ling)活,因(yin)為(wei)現在(zai)不(bu)需要(yao)電(dian)線,它(ta)使元件(jian)之(zhi)間的(de)內(nei)部連(lian)接(jie)和組(zu)裝(zhuang)迅(xun)速(su)。
此(ci)外(wai),它(ta)還降低了(le)電(dian)路(lu)的復(fu)雜(za)性。用(yong)戶(hu)的(de)要(yao)求可(ke)以(yi)設(she)計PCB的。它(ta)可(ke)以(yi)建(jian)立(li)在許(xu)多設備上(shang),如電(dian)視、手(shou)機(ji)、數碼相(xiang)機(ji)、顯(xian)卡(ka)等計算機(ji)部件(jian)。
說(shuo)起(qi)PCB材料(liao),大(da)家耳(er)熟能(neng)詳(xiang)的(de)名字就(jiu)是羅(luo)傑斯(si)。羅(luo)傑斯(si)壹(yi)直(zhi)是先(xian)進電(dian)子PCB材料(liao)的材料(liao)。
介電(dian)材料(liao)是壹(yi)種(zhong)不(bu)良電(dian)導(dao)體的物質(zhi),用(yong)作(zuo) PCB 中(zhong)的絕(jue)緣(yuan)層(ceng)。瓷器(qi)、雲(yun)母(mu)、玻(bo)璃(li)、塑(su)料(liao)和壹(yi)些金(jin)屬(shu)氧化(hua)物是良(liang)好的(de)電(dian)介質(zhi)。
介(jie)電(dian)損耗越(yue)低(di)(作(zuo)為(wei)熱量(liang)損失(shi)的(de)能(neng)量(liang)比(bi)例),介電(dian)材料(liao)的效(xiao)率(lv)就(jiu)越高。
如果介(jie)電(dian)材料(liao)兩端(duan)的(de)電(dian)壓變(bian)得(de)太高——也就(jiu)是說(shuo),如果靜(jing)電(dian)場變得太強——PCB 材料(liao)會突然開(kai)始傳(chuan)導(dao)電(dian)流。這(zhe)種(zhong)現象(xiang)稱為(wei)介(jie)電(dian)擊穿(chuan)。
Rogers 4350 比(bi)FR-4更(geng)不(bu)可(ke)能表現出(chu)介(jie)電(dian)擊穿(chuan)條件(jian) 。
該(gai)行業(ye)的(de)最佳(jia)部分(fen)是當先(xian)進的(de)電(dian)氣特(te)性和(he)性能(neng)對您的設計至關重(zhong)要(yao)時(shi),羅(luo)傑斯(si)的材料(liao)提供(gong):
1. 較低(di)的介(jie)電(dian)損耗
2. 低(di)電(dian)信號(hao)損失(shi)
3. 寬(kuan)範(fan)圍的Dk(介(jie)電(dian)常數)值(2.55-10.2)
4. 低成(cheng)本(ben)電(dian)路(lu)制造(zao)
5. 空(kong)間應用的低釋(shi)氣

1.2 PCB 材料(liao)類型(xing)
1.2.1 鋁基板
IMS PCB 的基(ji)本(ben)結(jie)構包(bao)括(kuo):ic層(ceng)將作(zuo)為(wei) IC 和散(san)熱器(qi)之(zhi)間的(de)傳(chuan)導(dao)鏈接(jie)。與(yu)FR4不(bu)同(tong)。銅和(he)通(tong)常將鋁結構主要(yao)分(fen)為(wei)三(san)層(ceng)。
電(dian)路(lu)層(ceng): 它(ta)是壹(yi)個(ge)銅(tong)層(ceng),厚(hou)度(du)約(yue)為 1 到(dao) 10 盎(ang)司(si)。
絕(jue)緣(yuan)層(ceng): 導(dao)熱和電(dian)絕緣(yuan)材料(liao)的介(jie)電(dian)層(ceng)
基(ji)礎(chu)層(ceng): 這(zhe)主(zhu)要(yao)由銅或(huo)您在確定最佳(jia)布局(ju)時(shi)需要(yao)考(kao)慮(lv)的(de)事(shi)情組(zu)成(cheng)。鋁PCB
多層(ceng)鋁PCB
通(tong)孔鋁PCB
您可(ke)以(yi)在(zai)不(bu)同(tong)的應用程(cheng)序(xu)中使用這(zhe)些(xie)不(bu)同(tong)的類(lei)型。

鋁基板的優(you)點(dian)
如(ru)果您將鋁制 PCB 與(yu)其他 PCB 材料(liao)進行比(bi)較,它(ta)具有(you)許(xu)多優點(dian),即:
鋁是壹(yi)種(zhong) 低成(cheng)本(ben) 金(jin)屬(shu),可(ke)
它(ta)的加(jia)工成(cheng)本(ben)也很低。最終(zhong)產品價格低(di)廉。
鋁制PCB環保(bao),散熱(re)性能(neng)好(hao),更(geng)耐(nai)用(yong),重(zhong)量(liang)更(geng)輕(qing)。
從機(ji)械(xie)角度(du)來看(kan),它(ta)們更(geng)加(jia)堅固可(ke)靠,增加(jia)了(le)產品壽(shou)命(ming)和(he)耐(nai)用(yong)性。
從(cong)電(dian)氣角(jiao)度(du)來看(kan),它(ta)們具(ju)有(you)出色(se)的(de) EMC-EMI屏(ping)蔽(bi)特性。

鋁基板的應用
►這些產(chan)品是為(wei)大(da)功(gong)率開(kai)關應用而開(kai)發的,但(dan)在(zai)引(yin)入(ru)LED應用時(shi)獲(huo)得了(le)足夠的(de)知名度(du)。
► 鋁質設計可(ke)在更(geng)高電(dian)流下(xia)運行安裝(zhuang) LED,將溫(wen)度(du)容(rong)差保(bao)持(chi)在規(gui)定的(de)限(xian)制範(fan)圍內。
►汽(qi)車和(he)射頻行業(ye)更(geng)加(jia)努(nu)力地(di)利(li)用這些(xie)產品的優(you)勢(shi)並(bing)使它(ta)們為(wei)普通(tong)人所(suo)用。
►鋁PCB是涉(she)及散(san)熱(re)應用的有(you)效選(xuan)擇,因(yin)為(wei)它(ta)們借(jie)助電(dian)介質(zhi)提供(gong)理想(xiang)的熱(re)量(liang)排出,保(bao)持(chi)項目(mu)設計的整體溫度(du)。
1.3 其(qi)他材料(liao)類型(xing)
現在(zai)您可(ke)以(yi)輕(qing)松地將鋁制 PCB 與(yu)下面列出(chu)的其(qi)他(ta)材料(liao)進行比(bi)較:
1.3.1 FR4
FR-4 PCB 代(dai)表 Fire Retardant 或(huo) Flame Retardant level 4。它(ta)是壹(yi)種(zhong)合(he)適的(de)絕緣(yuan)材料(liao),因(yin)此(ci)不(bu)會傳(chuan)導(dao)電(dian)流。即(ji)玻(bo)璃(li)纖維增強環氧樹脂層(ceng)壓(ya)復(fu)合(he)材料(liao)或(huo)環氧樹脂編(bian)織(zhi)玻璃(li)。
甲PCB的(de)基本組(zu)成(cheng)部分(fen)是層(ceng)壓(ya)的(de)薄(bo)層(ceng)(如(ru)17微(wei)米(mi),35微(wei)米(mi)70微(wei)米(mi)或(huo))銅(tong)的(de)至少壹(yi)個(ge)側面或(huo)兩(liang)側的FR-4 PCB面板片(pian)。
由於(yu)其阻燃特性,FR-4 材料(liao)取代(dai)了(le)缺乏(fa)自熄特性的(de)前身 G-10 材料(liao)。
相(xiang)對介電(dian)常數為4.4,介電(dian)強度(du)為(wei)5MW/m,電(dian)擊穿(chuan)電(dian)壓為(wei)50kV。玻(bo)璃(li)化轉(zhuan)變溫(wen)度(du)或(huo) Tg 是基(ji)板突然改變其(qi)電(dian)氣特(te)性的(de)另(ling)壹(yi)個(ge)特(te)性,FR-4 PCB 的(de) Tg 為(wei) 140°C。
Tg 使基材從(cong)玻(bo)璃(li)狀或(huo)樹脂基材變(bian)為(wei)較(jiao)軟(ruan)的橡(xiang)膠(jiao)狀材料(liao)。
FR-4 材料(liao)為 PCB 基(ji)板(ban)提供(gong)了(le)基本(ben)標準,在成(cheng)本(ben)、可(ke)制造(zao)性、電(dian)氣特(te)性、耐(nai)用(yong)性和(he)性能(neng)之(zhi)間實現了(le)廣泛(fan)有(you)用的(de)平衡。
如您所知,任(ren)何事(shi)物都(dou)有(you)規格和(he)某些限(xian)制,因(yin)此(ci) FR4 也有(you)某些(xie)限(xian)制,如(ru)下所(suo)示(shi):
►Er(介(jie)電(dian)常數)從批次(ci)到(dao)批次(ci)和頻率(lv)的穩定性就(jiu)是其(qi)中之(zhi)壹(yi)。
►損耗是另(ling)壹(yi)個(ge)問(wen)題(ti),然後(hou)是無鉛處理(li)溫(wen)度(du)的(de)問題,如果有(you)源(yuan)電(dian)路(lu)被(bei)偏(pian)置以(yi)提供(gong)非(fei)常高的線性度(du),那(na)麽(me)即使是低(di)功率(lv) RF 也可(ke)能會消耗大(da)量(liang)功率。
當訂(ding)購的FR-4 PCB或(huo)PCB制(zhi)造(zao)中(zhong),銅的過這種(zhong)材料(liao)的厚(hou)度(du)也應提及。由於(yu)高電(dian)流電(dian)路(lu)需要(yao)厚實的(de)全銅(tong)軌道,而(er)低(di)電(dian)流電(dian)路(lu)則相(xiang)反(fan)。PCB 材料(liao)的默(mo)認(ren)厚(hou)度(du)為(wei) 1.6 毫米(mi)。
潤(run)澤(ze)五(wu)洲柔(rou)性PCB材料(liao)也細分(fen)為(wei)單(dan)層(ceng)、雙層(ceng)和(he)柔(rou)性PCB。柔(rou)性 PCB 由松散(san)和(he)柔(rou)性材料(liao)(例如塑(su)料(liao))制成(cheng)。
柔(rou)性材料(liao)的優(you)點(dian)是您可(ke)以(yi)轉(zhuan)動(dong)或(huo)移動(dong) PCB,而(er)不(bu)會損壞組(zu)件(jian)或(huo)任(ren)何其(qi)他連接(jie)。

2.2 柔(rou)性PCB材料(liao)
妳(ni)研究過每(mei)個(ge)組(zu)件(jian)都(dou)有(you)層(ceng)。類(lei)似(si)地(di),每(mei)個(ge) PCB 都(dou)由三(san)層(ceng)組(zu)成(cheng)
►基(ji)材
►粘(zhan)合(he)膠(jiao)
►金(jin)屬(shu)箔(bo)
基材
潤(run)澤(ze)五(wu)洲填(tian)充(chong),以(yi)防(fang)止焊(han)料(liao)的泄(xie)漏並(bing)保(bao)持(chi)接(jie)觸質(zhi)量(liang)。
· 材料(liao)的強度(du)和(he) 耐(nai)久(jiu)性
用(yong)於(yu)開(kai)發特定(ding)電(dian)路(lu)板的(de)不(bu)同(tong)材料(liao)應該足夠堅(jian)固,即使在電(dian)子設(she)備意外(wai)跌落(luo)或(huo)被(bei)側面撞擊(ji)時(shi)也能(neng)保(bao)持(chi)完整(zheng)。大(da)多數企業和(he)消費(fei)者(zhe)主要(yao)關心(xin)所有(you)帶(dai)有(you)電(dian)路(lu)板的(de)設備的可(ke)靠性。在(zai)任(ren)何特(te)定板上(shang)使用的(de)所(suo)有(you)類型(xing)的(de) PCB 材料(liao)都應該是高質量(liang)和可(ke)靠的(de)。
在(zai)選(xuan)擇開(kai)發PCB板所(suo)用(yong)的(de)材料(liao)時(shi),將質(zhi)量(liang)放(fang)在(zai)首位(wei)是很重(zhong)要(yao)的。質量(liang)在決定電(dian)氣設(she)備的性能(neng)和(he)使用壽(shou)命(ming)方(fang)面起(qi)著(zhe)重(zhong)要(yao)作(zuo)用(yong)。不(bu)要(yao)緊的PCB是否(fou)是家用(yong)設備或(huo)工(gong)業(ye)用(yong)途(tu),昂(ang)貴(gui)或(huo)便(bian)宜(yi),大(da)型(xing)或(huo)小(xiao)型(xing),質(zhi)量(liang)是重(zhong)點的關鍵(jian)因(yin)素(su)。
使用經(jing)久(jiu)耐(nai)用(yong)的(de) PCB,即使在計算機(ji)化(hua)設備上(shang)也可(ke)以(yi)進行硬(ying)件(jian)更(geng)新,而不(bu)會幹擾(rao)或(huo)損(sun)壞構成(cheng) PCB 板(ban)的材料(liao)。其他(ta)家用(yong)設備(如微(wei)波(bo)爐和電(dian)子產(chan)品)可(ke)以(yi)在(zai)良好狀態(tai)下(xia)使用更(geng)長(chang)時(shi)間。例如,公共設(she)施中(zhong)的(de)自(zi)動(dong)取(qu)款機(ji)和(he)其他電(dian)子設(she)備保(bao)持(chi)良好(hao)的工(gong)作(zuo)狀(zhuang)態(tai),其(qi)按鈕功能(neng)正(zheng)常且(qie)無故障(zhang)。
· 成(cheng)本(ben)
具有(you)高頻的(de)高質量(liang)基板價格昂(ang)貴(gui)但經(jing)久耐(nai)用(yong)。因(yin)此(ci),有(you)必要(yao)選(xuan)擇高質量(liang)的材料(liao),記住(zhu)便(bian)宜(yi)也可(ke)能是昂(ang)貴(gui)的。
綜(zong)合(he)以(yi)上(shang)因(yin)素(su),選(xuan)擇適合(he)高頻使用的(de)材料(liao)是很有(you)必要(yao)的。基板的介(jie)電(dian)常數應低,而箔(bo)應具有(you)保(bao)持(chi)低電(dian)阻的(de)能(neng)力。
結(jie)論
在(zai)本(ben)次(ci)討論結(jie)束時(shi),您現在(zai)非(fei)常了(le)解 PCB 要(yao)求和環境(jing)對此的影響。所以(yi)從(cong)現在(zai)開(kai)始,您可(ke)以(yi)為(wei)您的項目(mu)選(xuan)擇最好(hao)的 PCB 材料(liao),為您提供(gong)最佳(jia)質量(liang)的結果和(he)持(chi)久的(de)效果。
潤(run)澤(ze)五(wu)洲PCB 是獲(huo)得最佳(jia)PCB 制造(zao)和(he)組(zu)裝(zhuang)服(fu)務(wu)的地方(fang)。我們的(de)專家團(tuan)隊使用 FR4、Rogers 和(he)其(qi)他業內(nei)廣受(shou)歡(huan)迎的優(you)質(zhi)材料(liao),為您的項目(mu)提供(gong)終極制造(zao)體驗。
【上(shang)壹(yi)篇:】2021年(nian)PCB設計軟(ruan)件(jian)工(gong)具(ju)指南(nan)
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