印刷电路板材料的类型及特性对比

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印刷电路板材料的类型及特性对比

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印刷电路板（PCB）是现代电子设备的核心组件，其性能和可靠性在很大程度上取决于所选用的材料。本文将详细介绍不同类型的印刷电路板材料，比较它们的特性，并探讨如何根据具体应用需求选择合适的材料。

印刷电路板是任何现代技术的基石。印刷电路板可用于制作家庭 DIY 项目，并将火箭发射到太空。PCB 技术正在迅速变化。以前，印刷电路板是一整套电线。随着过去几年的进步，借助先进的印刷电路板材料，所有 PCB 都是无线的、干净的，没有杂乱的电线。

优先考虑 PCB 的基础，即制造过程至关重要。在此过程中，我们选择最适合的印刷电路板材料。为了实现电子设备的性能，您可以通过为电路板选择正确的原材料来获得高端质量。在本文中，我们将重点介绍印刷电路板材料的类型，比较可用于电路板制造的不同类型的印刷电路板材料，并确定设计师应寻找哪些特性来满足电子项目的技术需求。

什么是印刷电路板材料？

印刷电路板材料是生产 PCB 的基础基板，是PCB制造，使电流在电路中流动。电路中有许多半导体部件和有源和无源元件。一旦根据技术要求确定了原理图，我们如何实现所有电子元件之间的功能行为、电路流程和连接？我们放置这些部件并使用印刷电路板基板材料创建 PCB。

通过使用多种印刷电路板材料，可以使用玻璃纤维、环氧树脂、树脂和铜电介质等原材料制造物理电路板。这些是任何 PCB 构造过程的核心部分。它还有另一个名称：层堆叠。根据 PCB 的层数，堆叠不断变化。随着堆叠的变化，我们决定电路板基板应采用哪种原材料，以避免出现任何功能、机械或热问题。

印刷电路板中使用的不同种类的材料

CCL（覆铜板）
CCL 是 PCB 生产中使用的基本材料。铜层压板为所有电路板走线提供高导电性，信号通过这些蚀刻走线流动。铜箔厚度的选择取决于应用的具体操作需求，通常以盎司/平方英尺 (Oz/ft²) 为单位。
铜层
铜是良好的电导体。PCB 布局中的所有走线均由铜制成，以便为电路板的所有部分提供电流。
PCB 核心（基板）
PCB 芯板是一种用于多层板生产。它是多层 PCB 的支柱。FR4 因其良好的热性能和机械性能而主要用作印刷电路板基板材料
预浸料
预浸料由玻璃纤维制成。它在制造过程中用作胶水将所有多层粘合在一起。
阻焊层
这种电路板材料在电路板保护中起着重要作用。它覆盖电路板上的所有导电铜层或走线，使其免受外部环境的影响，并防止短路或损坏。
表面处理
表面处理是一种保护性金属层，用于防止铜垫氧化和污染。此外，它们有助于在 PCB 组件组装中获得更好的焊点。常用的表面处理有：
HASL（热风焊料整平）
这是最广泛使用且最具成本效益的表面处理方法，将 PCB 浸入熔融的焊料中，然后使用热风刀将其弄平，以形成光滑的焊料涂层。
ENIG（化学镀镍沉金）
ENIG 具有最佳的抗氧化性和可焊性。它包括在铜焊盘上沉积一层镍，然后再沉积一层浸金。
沉银
这种表面处理涉及将 PCB 浸入含有银离子的溶液中，从而在暴露的铜表面上沉积一层薄薄的银。
ENEPIG（化学镀镍钯浸金）
ENEPIG 由镍、钯和金等多层构成，具有良好的耐腐蚀性，表面平整，适合引线接合。
硬金
硬金用于边缘连接器和其他需要频繁物理接触的应用。它由一层较厚的金沉积在一层镍上，以提高耐用性。

根据 PCB 材料类型划分的 PCB 种类

每个电气项目都有其独特之处。一些电气或电子电路专注于高频操作，一些仅需要 LED 闪烁，而其他设备则需要将电路板放置在空间受限的外壳中，等等。

对于每个应用，不同类型的 PCB 可满足我们的项目需求。

硬质PCB
这些电路板不具有弯曲灵活性，它们用于满足机械强度。
柔性印刷电路(FPC)
顾名思义，这些是易于弯曲的 PCB。它们折叠时不会断裂。制造印刷电路板时使用的印刷电路板材料柔性印刷电路板与硬板不同。
刚柔板
这些电路板用于国防或汽车应用，这些应用的要求非常复杂且敏感。基板是在制造刚性/柔性 PCB 时放入的特殊材料。

不同类型的 PCB 材料及其特性

FR4
FR4 是阻燃玻璃纤维环氧树脂和树脂的组合。由于其高达 180C 的良好 Tg 极限和物理应力，FR4 是电路板制造中最常用的基板类型。对于预算有限的项目，FR4 具有成本效益的目的。
聚酰亚胺
这种材料由聚合物制成。它们用于热性能要求高的电气项目。聚酰亚胺的另一个特性是易于弯曲，它们用于航空航天或汽车等需要灵活性的应用中。在这些操作领域，信号完整性由聚酰亚胺实现。
PTFE (Teflon)
特氟隆是一种塑料材料。它具有很高的灵活性。这些印刷电路板材料用于高频应用。介电常数低于 FR4 基板，因此厚度薄且重量轻。
金属核心
金属有多种类型，例如铜和铝。金属芯 PCB（MCPCB）是业内使用的名称。这些材料用作 PCB 基板，代替通常使用的绝缘玻璃和环氧树脂。金属芯基板具有良好的机械强度。其他一些相关特性包括更好的热分布和更轻的重量。