三种不同材质电路板优缺点比较

三种不同材质电路板优缺点比较

随着电子技术的不断发展，电路板作为电子设备的核心部件，其材质的选择对产品的性能和可靠性有着重要影响。目前市面上主要有三种主流的电路板材质：FR-4覆铜板、金属基板和陶瓷电路板。本文将对这三种电路板的优缺点进行详细比较，帮助工程师和技术人员在选择电路板材质时做出更明智的决策。

市面上电路板本身材质的对比

目前市场上发展较好的PCB有三种，一是FR-4覆铜板，二是金属基板，最后就是陶瓷电路板。FR-4电路板是目前市场上应用最广泛的，但是FR -4电路板的缺陷是事后不可逆的。

FR-4覆铜板的优点：

1. 未使用绝缘层。
2. 大规模生产。
3. 成型速度快。
4. 价格低廉。

FR-4覆铜板的缺陷：

1. 比较常见的厚度公差有中间厚四周薄，或一边厚一边薄，都会对PCB的加工造成影响，厚度不均会影响开槽的深浅，影响基板的阻值。对于较精密的印刷电路板，板厚过厚会造成整机插拔时松紧不均，造成接触不良，影响电子器件的性能。对于多层印刷电路板，厚度公差的累积可能造成整板厚度整体过差而造成废品。无法满足测试台等高精度产品对高压板底部厚的公差要求。
2. 基板颤动：影响基板的耐焊性、电绝缘性等多项性能，不能作为正品使用。
3. 基板脱层：此现象不是不可以应用，但不能为A级产品。
4. 基板上的白点、白线：严重影响PCB制造质量。
5. 基板图形裸露：造成绝缘性能下降，严重影响PCB板质量
6. 基材杂质、黑点：除了影响产品外观，还有其他影响。目前能做的是
7. 铜箔折痕：有此类折痕的板子不允许用于PCB生产
8. 胶点：是固化后的树脂，在生产过程中不能被腐蚀，严重影响导线间的绝缘，所以不能用于PCB生产。
9. 凹坑：对PCB产品质量影响很大，可能造成线路堵塞或看似堵塞。
10. 针孔：会造成图像粗糙，有煤油漏出的痕迹。
11. 铜箔氧化：轻微的氧化不会影响PCB产品质量，但应尽量防止。严重的氧化可能造成PCB制程难以腐蚀和清洗，不能用于覆铜板的生产。
12. 铜箔亮点：由于此点的抗氧化层被破坏，产品储存过程中此点容易被氧化，对PCB造成不良影响。对于较大的亮点，此处的铜和锡可能比其他地方薄，也会影响PCB的制造质量。
13. 光凹，只要出现一次，就会连续出现很多个，这种现象厂家是不会接受的。
14. 钢板图案，有钢板图案的覆铜板进行细线路板生产时，会造成铜箔表面出现波浪纹，这显然是不允许的。
15. 填充不均匀问题对PCB的绝缘性能和机械加工性能有影响。
16. 基板固化不充分的问题，基板机械强度降低，基板冲孔白圈较明显，边缘毛刺较多。
17. 预浸料的常见缺陷。
18. CAF(基板抗离子迁移问题)在PCB加工中会造成铜离子厚度覆盖率的较大误差。

铝基板的优点：

1. 更适合SMT贴片工艺;
2. 符合RoHs要求;
3. 对散热进行了有效的处理，从而降低了模块的工作温度，延长了使用寿命，提高了可靠性;
4. 体积减小，减少散热器等硬件(包括导热界面材料)的装配面积，减小产品体积，降低硬件和装配成本;
5. 机械耐久性好，优于一些简单工艺制成的陶瓷电路板。

铝基板的缺点：

1. 成本较高：与其他平价产品相比，铝基板的价格占产品价格的30%以上，不符合标准。
2. 目前主流只能做单面板，做双面板比较困难，目前国内单面板相对熟练，多层板的工艺和技术在国外相对成熟，会有更多的人过来了解。
3. 制成的产品在电气强度、耐压方面比较容易出现问题：这个问题主要和材料本身有关。
4. 铝基会对板子的耐压指标有影响;整灯的耐压值与铝基板的耐压值不符合标准;电路设计和结构设计对耐压都有影响，市场上有些应用在LED灯中的铝基板实测耐压不能超过800V。
5. 导热系数测试方法与测试结果不符，介质层导热系数与成品铝基板导热系数不同。
6. 铝基覆铜板的材料规格不统一，有CPCA行业标准、国家标准、国际标准等。
7. 如果铜箔厚度不符合标准，也会引起烧毁电路，爆炸电源等现象。
8. PCB生产厂家越来越多，假冒产品扰乱局面，偷工减料，以次充好。

陶瓷电路板的优点：

1. 耐性强。
2. 优异的高频特性。
3. 具有较高的导热性：和材料本身有关，陶瓷比金属、树脂有优势。
4. 化学稳定性好，抗震、耐热、耐压、内部电路、MARK点等均比一般电路基板更好。
5. 印刷、贴片、焊接更准确。

陶瓷板的缺点：

1. 易碎：这是重要的缺点之一，目前只能生产小面积的电路板。
2. 价格昂贵：现在电子产品的要求越来越高，陶瓷电路板只满足一些比较高端的产品要求，低端的产品根本就不会用到。