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PCB基板材质分析:PCB板有哪些材质?FR4是什么材料?还有其他哪些基板材质?

简介

材料的燃烧性,又称阻燃性,自熄性耐燃性,难燃性,耐火性,可燃性等燃烧性是评定材料具有何种耐抗燃烧的能力。燃性材料样品以符合要求的火焰点燃,经规定的时间移去火焰,根据试样燃烧的程度来评定燃烧性等级,共分三级,试样水平放置为水平试验法,分为 FH1,FH2,FH3 三级,试样垂直放置为垂直试验法分为 FV0,FV1,VF2 级。固 PCB 板材有 HB 板材和 V0 板材之分。

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材料的燃烧性,又称阻燃性,自熄性耐燃性,难燃性,耐火性,可燃性等燃烧性是评定材料具有何种耐抗燃烧的能力。

燃性材料样品以符合要求的火焰点燃,经规定的时间移去火焰,根据试样燃烧的程度来评定燃烧性等级,共分三级,试样水平放置为水平试验法,分为 FH1,FH2,FH3 三级,试样垂直放置为垂直试验法分为 FV0,FV1,VF2 级。

固 PCB 板材有 HB 板材和 V0 板材之分。

HB 板材阻燃性低,多用于单面板,

VO 板材阻燃性高,多用于双面板及多层板

符合 V-1 防火等级要求的这一类 PCB 板材成为 FR-4 板材。

V-0,V-1,V-2 为防火等级。

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 板的尺寸安定性。

什么是高 Tg PCB 线路板及使用高 Tg PCB 的优点?

高 Tg 印制板当温度升高到某一区域时,基板将由"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。

PCB ?板材具体有那些类型?

按档次级别从底到高划分如下:

94HB - 94VO - 22F - CEM-1 - CEM-3 - FR-4

详细介绍如下:

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

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 板的尺寸安定性。

什么是高 Tg PCB 线路板及使用高 Tg PCB 的优点高 Tg 印制板当温度升高到某一区域时,基板将由"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,不但产生软化、变形、熔融等现象,同时还表现在机械、电气特性的急剧下降(我想大家不想看 pcb 板的分类见自己的产品出现这种情况)。

一般 Tg 的板材为 130 度以上,高 Tg 一般大于 170 度,中等 Tg 约大于 150度。

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重要的保证。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 FR-4 的区别:是在热态下,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。

近年来,要求制作高 Tg 印制板的客户逐年增多。

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国家标准目前,我国有关基板材料 pcb 板的分类的国家标准有 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其他国家标准主要标准有: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

原 PCB 设计材料的供应商,大家常见与常用到的就有:生益\建涛\国际等等

● 接受文件 :protel autocad powerpcb orcad gerber 或实板抄板等

● 板材种类 :CEM-1,CEM-3 FR4,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 :60 ohm±10%

● 热冲击 :288℃,10 sec

● 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

按照PCB板增强材料一般分为以下几种:

1、酚醛PCB纸基板

因为这种PCB板由纸浆木浆等组成,因此有时候也成为纸板、V0板、阻燃板以及94HB等,它的主要材料是木浆纤维纸,经过酚醛树脂加压并合成的一种PCB板。

这种纸基板特点是不防火,可进行冲孔加工﹑成本低﹑价格便宜﹐相对密度小。酚醛纸基板我们经常看见的有XPC、FR-1、FR-2、FE-3等。而94V0属于阻燃纸板,是防火的。

2、复合PCB基板

这种也成为粉板, 以木浆纤维纸或棉浆纤维纸为增强材料﹐同时辅以玻璃纤维布作表层增强材料﹐两种材料用阻燃环氧树脂制作而成。有单面半玻纤22F、CEM-1以及双面半玻纤板CEM-3等,其中CEM-1和CEM-3这两中是目前最常见的复合基覆铜板。

3、玻纤PCB基板

有时候也成为环氧板、玻纤板、 FR4、纤维板等﹐它是以环氧树脂作粘合剂﹐同时用玻璃纤维布作增强材料。这种电路板工作温度较高﹐受环境影响很小、在双面PCB经常用这种板﹐但是价格相对复合PCB基板价格贵,常用厚度1.6MM。这种基板适合于各种电源板、高层线路板,在计算机及外围设备、通讯设备等应用广泛。

FR-4

4、其他基板

除了上面经常看见的三种同时还有金属基板以及积层法多层板(BUM)。

来源:AG刷反水十万个为什么

PCB
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