PCB工艺-板材怎么选-参数怎么看

发布于:2025-08-08 ⋅ 阅读:(12) ⋅ 点赞:(0)

知识点一:

1.板材:(图片截取指嘉立创)

2.他们的优缺点:

3.基材和结构的区别:


我们生活中最常用的,还是FR4的板材(FR4是等级,不是特指某个材料)

其核心耗材有几个:PP ,基板 ,铜箔...

比如四层板怎么制作成的,可以参考文章:四层板制作流程

板材常见参数:TG,TD,DK,DF值

Tg:玻璃转换温度,如果回流焊温度一旦大于Tg,则板材物理特性会产生明显变化。

Td:分解温度,一般按照重量减少5%的温度作为分解温度。

Dk:表示介电常数,值越小有利高频传输,在不同频率下的曲线理论上趋于直线为最好。

Df:表示介质损耗,此值越小越好。

知识点二:

基板(Substrate):指覆铜板(CCL)(毛坯)

CCL也分:单面覆铜板(Single-sided CCL)和双面覆铜板(Double-sided CCL)

芯板(core):已完成内层线路图形蚀刻的覆铜板(半成品)

定义与基本结构

CORE是一种带有或不带有铜箔的绝缘板材,主要由增强材料(如玻璃纤维布)和树脂组成。常见的增强材料为电子级玻璃纤维布,比如 1080、2116、7628 等不同规格,它们在厚度、克重、经纬密度等方面存在差异,会影响芯板的机械和电气性能;而树脂多采用环氧树脂,起到粘结玻璃纤维布的作用,使芯板具有一定的强度和绝缘性。有时候为了达到厚度要求,一个芯板内可以由多种PP材料组合。

(打个比方:如果PP是液晶显示内屏,覆铜板就是屏幕总成)

  • 不含铜芯板:仅由玻璃纤维布与树脂压制而成,表面没有铜箔,类似 “纯绝缘基板”,在多层板压合中主要起到绝缘和支撑的作用。
  • 含铜芯板:在绝缘基材表面预先覆有铜箔,是 “绝缘基板 + 铜箔” 的复合结构,覆铜箔的厚度有多种规格,如 18μm、35μm、70μm 等,后续可直接用于线路蚀刻,制作导电线路。

残铜率:“残铜”指最终留在基板上的铜箔(包括线路、焊盘、接地层、电源层等功能性铜结构),而非被蚀刻掉的多余铜箔。残铜率 =(保留的铜箔总面积 ÷ 板材有效面积)× 100%

需要注意:信号层和信号层之间,如果残铜率低,粘合的PP在压合时候,会填充信号层蚀刻掉的铜的空间,PP的厚度会损失很多,反而电源层之间的PP就很少有损失。(PP损耗过头,容易翘板,多了又容易溢胶,真实烦人的小妖精~)

知识点三:

PP(perperg半固化片,主要成分是玻璃布+环氧树脂)

玻璃布规格代号:1080 2116 3313 7628

(左:玻璃纤维布,右:PP)

  • 1080:厚度约 0.075mm ,制成的PP流动性较好(树脂在压合时易填充),密度适中,介电性能相对稳定,RC可达65%。
  • 2116:厚度大概 0.115mm, 致密结构,制成的 PP 具有较好的刚性和抗分层能力,可通过调整树脂含量,灵活适配不同介电性能需求 ,RC可达58%
  • 3313:厚度约 0.09mm ,相对薄,但高频信号传输出色 ,RC可达58%
  • 7628:厚度约 0.175mm ,(7628H:0.18mm),相对厚重,适合高频要求不高,绝缘要求高,RC可达43%

相对介电常数(即 εr 或 DK 值):(1GHz以下)

7628----4.5

3313----4.3

2116----4.25

2313----4.05

1080----3.8

以上仅供参考,以工厂提供的为准


其他参数:

  • RC:指的是“树脂含量”,树脂含量越高-介电常数DK低-有利高频传输,但是介电损耗Df也会增加。所以需要平衡下树脂含量。
  • 热膨胀系数(CTE):树脂的热膨胀系数通常高于玻璃纤维,树脂含量过高会使板材整体 CTE 增大,在高温环境下(如焊接)易因膨胀差异导致变形或焊点失效;含量过低则可能因刚性过强缺乏缓冲,同样影响热稳定性。

 H(介质层厚度):该因素对阻抗控制的影响最大,如对阻抗的精确度要求很高,则该部分的设计应力求精准 ,FR-4 的 H 的组成是由各种半固化片组合而成的(包括内层芯板)

而内层芯板中 H 的厚度,也是由以上几种半固化片组合而成,但其在组合的过程中必然会考虑材料的特性,而绝非无条件的任意组合:

板厚和PP的关系:

知识点四:

关于铜:要么存在半成品-覆铜板上面(裁板),要么就是单独一张铜(铜卷裁剪)

分类逻辑

  1. 按制造工艺分为两大类别
    • 压延铜箔(RACF):通过物理轧制工艺生产(铜锭→轧制→退火),纯度高。
    • 电解铜箔(ECF):通过电化学沉积工艺生产(硫酸铜溶液→电解沉积),走量。
  2. 电解铜箔(ECF)的细分
    HTE 铜箔和 RTF 铜箔均属于电解铜箔,是根据性能优化方向表面处理方式划分的子类:
    • HTE 铜箔:侧重 “高温高延伸性” 优化;
    • RTF 铜箔:侧重 “表面粗糙度差异化处理”(反转处理)。


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