《印制板的设计和使用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《印制板的设计和使用（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、一、印制板的设计和使用 NO1华北计算技术研究所 PCB 中心伊立争 王芳 翻译 陈应书审校前言本标准是采用国际电工技术委员会 IEC 326 第 3 部分印制板的设计和使用修订现行国家标准GB4588-388印制板的设计和使用，在技术内容和编制原则上与之等同。本标准提出的印制板的设计规范和使用要求，对印制板的设计者和使用者起指导作用。所引用的文件，规定的技术参数都适合我国采用。本标准由信息产业部电子技术标准化研究所提出。本标准由国家技术监督局归口。本标准由信息产业部电子十五所负责起草。本标准主要起草人：伊立争 王方 张春婷、本标准首次发布时间： 年 月 日IEC 前言1)IEC 在技术问题上
2、的正式决议或协议，是由对这些问题特别关切的国家委员会参加的技术委员会制定的，对所汲及的问题尽可能的代表了国际上的一致意见。2)这些决议或协议，以推荐标准的形式供国际上使用，并在此意义上为各国家委员会所认可 。3)为了促进国际上的统一，IEC 希望各国委员会在本国条件许可的情况下，采用 IEC 标准的文件作为其国家标准。IEC 标准与相应国家标准之间的差异，应尽可能在国家标准中指出。本标准由 IEC 第 52 技术委员会（印制电路）制订。IEC326-3 的第二版代替了 1980 年出版的第一版。新的板本中包括第一版，IEC326-3A(1982),和第一次修正（1984.10）。本标准文本以下
3、列文件为依据：六个月法表决报告52（CO）299 52(CO)3351+11 52（CO）307+307A 52（CO）249表决批准本标准的详细资料可在上表列出的表决报告中查阅。附录 A 仅作为资料。引言IEC326 适用于准备安装元件的印制板，而不考虑其生产方法。它可以分为几个独立的部分，包括设计者资讯，规范编辑者指导，测试方法和各种印制板的规格，如刚性单面，双面和多层印制板，挠性单面，双面和多层印制板及刚-挠双面和多层印制板。 IEC 326-3 的本部分包含了印制板的设计和使用的基本信息，技术局限性及通常能够得到和期望得到的要素和特性。本标准将对印制板的设计者和使用者起指导作用。IEC
4、 326 的本部分包含的印制板种类是：a)刚性或挠性单面印制板：b)有或无贯穿互连的刚性，挠性或刚挠双面印制板；c)有镀覆孔互连的刚性，挠性或刚挠多层印制板。 1 、 范围IEC 326 的本部分涉及印制板的设计和使用，而与制造方法无关。本标准就印制板的设计和使用向印制板设计者和使用者提出建议。2、引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成本标准条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。IEC 和 ISO 成员国保存有现行有效的标准目录。IEC65:1985,电子和家用电器以及类似产品使用的安全性要求。IEC97：
5、1970，印制电路用网格体系 IEC 171:1964， 印制电路板连接器基本参数IEC194：1988，印制板术语和定义IEC216：确定电绝缘材料耐热性的指南IEC249-1：1982，印制电路用基材-第一部分：试验方法IEC249-2：印制电路用基材-第二部分：规范IEC 249-2-1：1985，印制电路用基材-第二部分：规范。规范 1：高电气性能的酚醛纸质覆铜箔层压板。IEC 321：1970，安装在印制板线路和印制电路上的元件的设计和使用指南。IEC326-2：1976，印制板-第二部分：试验方法。IEC512-2：1985，电子设备用电器机械元件；基本试验程序和测量方法-第二部分
6、：通用测试方法，电气连通性和接触电阻测试，绝缘试验和电压试验。IEC 695-1-1：1982，火险试验-第一部分：评定机电产品火险的准备要求和试验规范-通用指南。3 材料和表面镀（涂）覆层3.1 材料3.1.1 总则印制板的设计者应考虑选用合适的材料：a)采用的制造工艺（减成法。加成法。半加成法）；b)印制板的类型（单面板，双面板，多层板，刚性印制板，挠性印制板，刚挠印制板）；c)电气性能；d)机械性能；e)特殊性能，如阻燃性和燃烧特性，机械加工性，挠性等。采用的工艺决定了应使用覆金属箔基材（减成工艺），还是不覆金属箔基材（加成或半加成工艺）。所以，印制板的材料为：a)覆铜箔合成树脂黍结片或
7、覆铜箔聚合物薄膜，可以利用选择性去除导电箔的不必要部分得到导电图形。b)未覆铜箔合成树脂黍结片或聚合物薄膜，可以在未覆金属箔基材上选择性沉积导电材料，从而获得导电图形。表 1 提供了定性选择印制板材料的依据。该表没有含盖所有材料，只提出一些常用材料。 表 1 印制板用基材选用指南刚性印制板挠性印制板 酚醛纸质层压板环氧纸质层压板聚酯玻璃毡层压板环氧玻璃布层压板聚酯薄膜聚酰亚胺薄膜氟化乙丙烯薄膜 FEP 机械性能00/+NANANA电性能0/+0+？耐高温性能+0/+？耐潮湿性能00+耐焊接性能+0/+0/+0注：？表示目前尚无填写此栏的充分数据；-表示在某种条件下可能会引起问题；0表示中等，在
8、大多数应用中通常不会发生问题；NA表示不实用。应优先采用 IEC 的标准材料。IEC 249-2 包含了刚性和挠性覆铜箔基材及用于多层印制板的黍结片材料的规范。如果对于所需材料没有认可的规范与之相适应，就应准备一份与该材料相适应的详细规范。并应优先考虑a)使用 IEC 249-1 的试验方法；b)遵照 IEC 249-2 的布局和格式；c)与材料供应方合作。如果专用性能是重要的，应和材料供应方一起说明和规范。3.1.2 印制板用材料一般说明在以下说明中引用的最高工作温度，只是用来作为指导，并不意味着如果超过这个温度会急剧改变其性能或老化速度。此外，应该注意某些材料的性能会受一些因素的影响，如印
9、制板的设计（例如板厚，金属的量和分布，层数，阻焊剂等）和生产工艺（例如多层印制板的层压工艺），结果会发现经过加工的印制板表现出的性能与原材料的性能有相当大的差别。对于材料热特性的详细规定参照 IEC 216. 二、印制板的设计和使用 NO2 应优先采用 IEC 的标准材料。IEC 249-2 包含了刚性和挠性覆铜箔基材及用于多层印制板的黍结片材料的规范。如果对于所需材料没有认可的规范与之相适应，就应准备一份与该材料相适应的详细规范。并应优先考虑a)使用 IEC 249-1 的试验方法；b)遵照 IEC 249-2 的布局和格式；c)与材料供应方合作。如果专用性能是重要的，应和材料供应方一起说明
10、和规范。3.1.2 印制板用材料一般说明在以下说明中引用的最高工作温度，只是用来作为指导，并不意味着如果超过这个温度会急剧改变其性能或老化速度。此外，应该注意某些材料的性能会受一些因素的影响，如印制板的设计（例如板厚，金属的量和分布，层数，阻焊剂等）和生产工艺（例如多层印制板的层压工艺），结果会发现经过加工的印制板表现出的性能与原材料的性能有相当大的差别。 对于材料热特性的详细规定参照 IEC 216.3.1.2.1 刚性印制板用覆铜箔基材酚醛纸质层压板这种材料可以分为不同等级。大多数等级能够在高达大约 70 0C-1050C 温度下使用，虽然长期在高于这种温度范围下工作可能会导致一些性能的降
11、低，但这仍取决于材料的等级和厚度。然而过热会引起炭化，而且在这个受影响的区域内，绝缘电阻可能会降至很低的值。产生这样热源的因素有发热电阻等。在正常温度范围内，基材可能会发生严重的变黑现象，而且这不是因为炭化引起的。阳光也能使基材变黑。在这些情况下不会引起材料性能的改变。在高湿度环境下放置会使基材的绝缘电阻在幅度降低，然而当湿度降至很低的值时，绝缘电阻又会增高。环氧纸质层压板与酚醛纸质层压板相比，这种材料在电气性能和非电气性能方面都有相应的提高，包括较好的机械加工性能和机械性能。根据材料的厚度，它的使用温度可达到 90 0C-1100C.聚酯玻璃毡层压板 这种材料的多数机械性能都低于玻璃布基材料
12、，但高于纸基材料。然而它具有很好的抗冲击性。它还具有好的电气性能，能够在很宽的频率范围内应用，即使在高湿度环境下，也能保持好的电气性能。其耐起痕性和耐电弧性取决于所选材料的等级。大多数等级的使用温度为 1000C.-1050C.环氧玻璃布层压板这种材料的机械性能高于纸基材料，特别是弯曲强度，耐冲击性，X,Y,Z 轴的尺寸稳定性，翘曲度和耐焊接热冲击都比纸基材料好。这种材料的电气性能也很好。大多数等级的使用温度可达到 1300C.而且受恶劣环境（湿度）影响小。3.1.2.2 挠性制板用覆铜箔基材某些性能可能会因为所使用的胶粘剂体系而发生显著的改变。当同一块印制板中既包括挠性部分又包括刚性部分，刚
13、性印制板使用的材料（3.1.2.1），挠性印制板使用的材料(3.1.3.3)和多层印制板使用的材料可以结合在同一个结构中。聚酯薄膜可挠性是聚酯薄膜通常被使用的特性。它的特点是被加热时能够形成可收缩式线圈。假如使用合适的胶粘剂，这种材料可以在 800C.-1300C.范围内使用取决于材料的等级。焊接时应特别注意，这种材料在焊接温度下容易产生软化和变形。 它具有优良的电气性能，当被暴露在高湿度环境下时，依然能保持其良好的电气性能。聚酰亚胺薄膜这种材料具有良好的可挠性，而且能够通过预热处理去除所吸收的潮气，保证安全焊接。一般胶粘剂粘接型聚酰亚胺薄膜能够在高达 1500C.温度下连续工作。而用氟化乙丙
14、烯(FEP)中间胶膜的特殊熔接型聚酰亚胺薄膜可以在 2500C.下使用。作为特殊用途的没有胶粘剂的聚酰亚胺薄膜能够在更高的温度下使用。聚酰亚胺具有优良的电气性能，但可能会受所吸收的潮气的影响。氟化乙丙烯薄膜(FEP)这种材料通常和聚酰亚胺或玻璃布结合在一起制成层压板，在不超过 2500C.的焊接温度下，具有良好的可挠性和稳定性。它也可以作为非支撑材料使用。氟化乙丙烯薄膜是热塑性材料，其熔化温度为2900C 左右。它具有优良的耐潮性，耐酸性，耐碱性和耐有机溶剂性。它主要的缺点是层压时在层压温度下导电图形易发生移动。三、印制板的设计和使用 NO3 3.1.2.3 挠性印制板用胶粘剂胶粘剂是用来黍结
15、覆盖层和挠性多层印制板的各层，它可以是热固性材料或热塑性材料。应根据与被黍结材料的相容性和挠性印制板的性能要求选择合适的胶粘剂。合适的胶粘剂的选择因素有：挠性印制板的类型，贯穿连接要求，弯曲要求（静态/动态），工作温度，湿度，成本等。3.1.2.4 挠性印制板用覆盖层材料挠性印制板的覆盖层是用来覆盖表面导线，从而提高和（或）保持挠性印制板的电气性能。在基材中也使用相同的覆盖层和胶粘剂体系。应根据与所用材料的相容性和挠性印制板的性能要求选择合适的覆盖层。选择覆盖层材料见 3.3.3.3.1.2.5 多层印制板用材料多层印制板是由两层以上的导电图形和绝缘材料交错组成的。它是由单块薄的印制板（单面板
16、或双面板）与绝缘黍结片黍结在一起。这些黍结片是由片材组成的，如浸渍半固化树脂的玻璃布，当多层印制板层压后固化到最终阶段。覆铜箔环氧玻璃布作为单块薄印制板用的覆铜箔基材，与单面和双面印制板用的基材基本相同。通常，比单面和双面印制板使用的材料薄，而且它的厚度是在几个范围内，是标准化的，而不是几个固定值。它还具有与上述相关材料相同的基本性能。浸渍环氧树脂的玻璃布黍结片这种黍结片是由片材组成（例如浸渍半固化树脂玻璃布），在多层印制板层压固化到最终阶段。所以只有在层压后才表现出它的最终性能。然而值得注意的是，生产工艺和多层印制板的设计可能会对材料的性能产生相当大的影响。3.1.2.6 特殊材料和新材料除了这里已经提到的材料，市场上还有一些特殊材料和新材料，它们还没有被标准化。注：举一个特殊材料的例子-硅树脂玻璃布，它的使用温度高达 180 0C.随着技术的发展，不能在这里给出特
