正確的PCB基板選擇使您的PCB設(shè)計(jì)成功一半
發(fā)布日期：2020-06-18
但是，許多PCB設(shè)計(jì)人員都是專門從事電路設(shè)計(jì)的，一些PCB設(shè)計(jì)人員認(rèn)為基板的選擇是PCB制造工藝的問(wèn)題，而忽略了重要的一點(diǎn)，即應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品組裝工藝環(huán)境選擇設(shè)計(jì)規(guī)格，并且結(jié)果是設(shè)計(jì)產(chǎn)品不能滿足批量生產(chǎn)的技術(shù)要求。由于對(duì)PCB材料的了解不足，工廠員工有時(shí)會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)中相應(yīng)焊接工藝的選擇不當(dāng)，從而導(dǎo)致大量產(chǎn)品報(bào)廢或嚴(yán)重的焊接質(zhì)量問(wèn)題。
PCB有多種類型的基板，而CCL（覆銅箔層壓板）是制造PCB的主要材料。根據(jù)所用增強(qiáng)材料的種類，主要分為紙基，玻璃纖維基，復(fù)合基和金屬基。在我們每天使用的電子產(chǎn)品中，紙基和玻璃纖維基是最常用的。
紙基材是用浸有酚醛或環(huán)氧樹(shù)脂的纖維紙加固的覆銅板。在紙基覆銅板中，常見(jiàn)品牌是XPC，XXXPC，F(xiàn)R-1，F(xiàn)R-2，F(xiàn)R-3和其他品種。
由于紙張的松動(dòng)，它只能在加工過(guò)程中打孔，而不能打孔。此外，吸水率也很高，因此普通紙基材僅適合制作單塊面板。由于紙基基材的Z系數(shù)大，熱膨脹系數(shù)大，會(huì)導(dǎo)致金屬化孔，溫度變化時(shí)焊點(diǎn)會(huì)破裂。選擇這種類型的基板設(shè)計(jì)時(shí)，通常不建議使用金屬過(guò)孔。
通常，紙基材料的主要缺點(diǎn)是其物理強(qiáng)度差，抗沖擊性差，材料尺寸穩(wěn)定性差，介電性能不穩(wěn)定以及易于損壞。它的優(yōu)點(diǎn)是沖壓能力強(qiáng)，成本低，其電氣性能可以滿足一般非關(guān)鍵電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求。其中，沖壓加工性使批量生產(chǎn)的紙基產(chǎn)品在加工方面更經(jīng)濟(jì)。
就耐熱性而言，所有厚度為1.6mm或以上的紙基浸焊表面的耐熱性應(yīng)在260攝氏度下在5秒鐘內(nèi)滿足無(wú)異常的工藝要求，并且空氣中的耐熱性應(yīng)滿足測(cè)試條件是在120度下30分鐘內(nèi)沒(méi)有氣泡分層。基于上述特性，這樣的基板通常可以滿足波峰焊，分配和固化的焊接條件。由于高溫和無(wú)鉛回流焊接的持續(xù)時(shí)間，這種基板通常不適合于回流焊接。
玻璃纖維基材覆銅板是覆銅板，其中玻璃纖維浸漬有樹(shù)脂作為增強(qiáng)材料。常見(jiàn)的標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)為G10，G11，F(xiàn)R4，F(xiàn)R5。標(biāo)準(zhǔn)的FR4環(huán)氧玻璃纖維板（FR4環(huán)氧/ E玻璃纖維）已經(jīng)使用了多年，并被證明是在電路板行業(yè)廣泛使用的最成功的材料。對(duì)于高頻領(lǐng)域的某些產(chǎn)品，當(dāng)普通的FR4環(huán)氧玻璃纖維不再能滿足產(chǎn)品的性能要求時(shí)，多功能高溫環(huán)氧樹(shù)脂和聚酰亞胺玻璃纖維已經(jīng)得到開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。其他樹(shù)脂材料包括雙馬來(lái)酰亞胺改性的三嗪樹(shù)脂（BT），二苯醚樹(shù)脂（PPO），馬來(lái)酸酐酰亞胺-苯乙烯樹(shù)脂（MS），多異氰酸酯樹(shù)脂，聚烯烴樹(shù)脂等。就增強(qiáng)材料而言，符合以下要求的材料高性能的是S玻璃纖維和D玻璃纖維。對(duì)于通常沒(méi)有特殊要求的電子產(chǎn)品，可以使用玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為130至140度的FR4材料。介電常數(shù)通常在4.5和5.4之間。對(duì)于剛性基材，樹(shù)脂含量越低，介電常數(shù)越高。當(dāng)電路板具有較高的耐熱性要求時(shí)，有必要在170至180攝氏度之間選擇環(huán)氧樹(shù)脂材料。這種基材具有更好的尺寸穩(wěn)定性，因此主要用于BGA，TAB，以及需要在裝配中進(jìn)行多次高溫焊接的設(shè)計(jì)，例如雙面表面貼裝。
