常规PCB基板材料的性能特点

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1、常规 PCB 基板材料的性能特点常规PCB基板材料主要指：酚醛纸基覆铜箔层压板（FR-1,XPC）、环氧玻纤布基 覆铜箔层压板（FR-4）及其多层板用半固化片、复合基覆铜箔层压板（CEM-l,CEM-3）三大类。这三大类常规基板材料都有各自的特性。下面，对它 们作此方面的横向的对比。一、三大类常规的刚性覆铜箔层压板在特性上的对比（1）酚醛纸基覆铜箔层压板 酚醛纸基覆铜箔层压板，是以酚醛树脂为粘合剂，以木浆纤维纸（个别又有的采 用棉浆纤维纸）为增强材料而构成它的绝缘层。这类板的最典型品种的型号是 FR-1 （阻燃型）、XPC （非阻燃型）。另外，在电性能和机械性能方面略高的酚 醛纸基覆铜板的型号

2、为FR-2 （阻燃型）。酚醛纸基覆铜板的性能特点是，具有成本低，价格便宜，相对密度小，可以进行 冲孔加工等优点。但它的工作温度较低，耐热性、耐湿性、机械性能等与环氧玻 纤布基覆铜板相比而略低。（ 2）环氧玻纤布基覆铜箔层压板 环氧玻璃布基覆铜箔层压板，是以环氧树脂为粘合剂，以玻纤布为增强材料而构 成它的绝缘层。这类板的最典型品种的型号是FR-4 （阻燃型）、C-10 （非阻燃 型）。另外，在耐热性上表现更佳的还有FR-5 （阻燃型）、C-11 （非阻燃型）。 环氧玻璃布基覆铜板的 半固化片和内芯薄板，是制造普通多层板的重要基材。环氧玻纤布基覆铜板的机械性能，尺寸稳定性，抗冲击性、耐湿性性能比酚

3、醛纸 基覆铜板要高。它的电气性能优良，工作温度较高，本身性能受环境影响小。在 加工性上，要比其它树脂的玻纤布基覆铜板具有很大的优越性。（1）复合基覆铜箔层压板 复合基覆铜箔层压板，主要常见的有两种：阻燃覆铜箔环氧玻纤布面、纸 芯复合基材层压板（NEMA/ANSI标准中的型号为:CEM-1）；阻燃覆铜箔环氧玻纤布面、玻纤纸芯复合基材层压板（NEMA/ANSI标准中的型号为:CM3）。另外, 还有阻燃覆 铜箔聚酯玻纤布面、玻纤纸芯复合基材层压板（ NEMA/ANSI 标准中的型号为:CRM-5）。复合基覆铜板在机械性和制造成本上介于环氧玻纤布基覆铜板和酚醛纸基覆铜 板之间，它可以冲孔加工，也适用于

4、钻孔加工。有的 CEM-3 产品，在耐漏电 痕 迹性（CTI）、板的尺寸精度、尺寸稳定性等方面，已优于一般的FR-4产品。用 CEM-l,CEM-3去代替FR-4基板制作双面PCB，目前已在日本、欧美等国家、地 区得到很广泛的采用。二、常规PCB基板材料的主要应用表2-13所示了各类刚性覆铜板和多层板基材的主要用途。表2_ 各类覆铜板和务层板基扮的主要用途类别覆铜板反多层板基材制出1）（.B的 用途实例養铜 箔的 形式詭铜板及多层板基材的类别VL/ANSI./.EMA 的型号10 层以 上蚩 层板丈型计算机、高速演算用计算机、 军工用电子产品、宇航用电子产 品、测试仪器、电子交换机大型诵 信设

5、备高传输速 度、咼丁、 低E的禽 多层板用 基林高T、低j环氧、玻纤 布蠹芯板:傘固化片咼T %低%、FR - 4各类特殊树脂基材积层法爹层板用基板6-8 层多 层板中型计算机、半导体试验装首、 卜巧电子交换机、自动化控制产 品、爲记本计算机少片移动电话、 大型计算机CPF内存装置、高速 测量仪器、封蛙基板、军工及宇航 电子产品般用販同t阳坏里城纤布垦内曲 板般用或同IH-4卡用或高丁刖坏氧玻纤布基半固化 片一豔用或高巒-4高频电曙用各类高性能特蛛树、玻纤 布基芯板半积层法多层板用基材酣礦补等S2?13-4 层臺 层扳计算机、游戏机、计算机外设电子 产品、K卡、通信产品、vn.交换 机、1J

6、品、封装基板“）、xv 产品半导体测试装置、移韧电话 基地站设备一般用环氧、玻軒布基商芯板FR-4-般用环氧、玻纤布半固化片FR-4高频电路用各类高性能特殊树.玻纤 布基芯板、半固化片双面PCB卫星通信产品、移动体通信产品、 卫星放送产品、那巧、军工及宇航用 电子产品双面覆铜 箔高频电路 用基板材 料低弓环氧玻軒布基覆 铜匾聚醸亚胺玻纤布基養铜扳低話K-4GPYfflc冲咼特炼世初脂1円忙肝小 CIf广FIFE等）玻纤布基覆铜板计算机、打印机、复印机、试验装 置、伞机、自动化办公设备、电源 装置、传感器、高级糜用电器、游戏 a取面 覆铜 箔表页安装 用基材用高亿坏氧、玻纤布基 着铜鼠各类高性能

7、特 殊树脂、玻纤布基覆铜-般用 或 高JJR-4银浆贯孔 用基板复合基覆铜板； 酚醛纸基養铜板-rbR-2多功能电话、汽车用电子产品、检 测仪器、摄录一休口住计算机周 边电子产品、吐:机、自动化仪器 悦表 C1V单/取 面覆 铜箔-股金属化通孔用环氧,玻纤布基覆铜 板一般跨线通孔用酚酵舐琏驢铜换闕焼: -般跨线通孔酚醛纸基崔铜融诫跟FH - 4DOMFOB 类别覆铜板及务层板基材制出出争的 用途实例蓮铜 箔前 形式義铜扳及务层扳基材的类别S1/.X：MA 的型号单面调谐器、电源幵关、超声波设备、讨 算机电源机、洗衣机、空调器、 电冰箱、防破报警器、监控器、叭 商用设备单面 覆铜 箔环氧/玻纤布

8、基覆铜板（一般型） 环tu玻纤纸芯复合基籲铜板 环氧7纸纤维芯复合基義铜板 环氧纸基覆铜板FR-4CEM-3CEM - IFK-3电视机、收录机、心随身听、立休 音响设备、半导体欧音机、晅话机、 摇控器、照明电器、键盘、鼠标、电 子琴、电测量仪器、计算器、色动售 货机、显示器、电子玩具单面 覆铜 箔阻燃酚醛纸基養铜板阻燃酚醛纸基義铜板非阻燃酚醛纸基覆铜板r DKiCwiFK- 1FK-2XPt：三、常规PCB基板材料的主要质量性能覆铜板的质量特性有些是可以直接定量来表示的。如覆铜板的大部分电气、机械 特性；而有些是无法直接定量表示的，此种情况下就要用一些代用指标去间接定 量表示。如耐热特性，常

9、用覆铜板经过一定时间、一定温度或一定的特殊环境处 理后，再测定它的电气、机械性能来表示。覆铜板的质量特性主要表现在以下几方面：（1）电气特性。包括绝缘性、介电性（介电常数、介质损耗因数等）、耐离子 迁移性、耐漏电痕迹性、耐电场强度、铜箔的质量电阻等。（2）机械特性。包括铜箔与基材的粘接性、机械强度（如弯曲强度等）、抗冲 击性、尺寸稳定性、弹性、热变形性等。（3）化学特性。包括耐热性、玻璃化温度、可焊性、耐化学药品性、耐碱性、 耐酸性、耐水性等。（4）物理特性。包括热膨胀系数、相对密度、燃烧性（阻燃性）、基板加工性 基板平整性（翘曲、扭曲）等。（5）耐环境特性。包括耐霉性、耐湿性、耐蒸煮性、耐热

10、冷循环冲击性 等。（6）环保特性。常规PCB基板材料的主要技术性能指标列于表2-14及2-15。表2-14所列了一 般型FR-4板IPC标准（IPC-4101/21）的技术性能指标。层压楓的要菠F般刚性型清型1.歩层梔内品用板丿 0.78 mm0.78 mtn剥离强度最小ATF或11铜箔大于17fim707(护标准型铜箔J（丿热应力后105SO在150千：7()700睡噩于工艺溶剂话8055体积电胆率”最小(96/35/01沖2（2）潮湿后孵（丿在高湿下E_ 74/125.Kf表面电阻率最小1：*96/35/03潮湿后在高湿下E-24/125brescom斗服水率最大%H.和畏源网5击穿电压r

11、最小KV406介电常龛M廿最大5.45.47介质损耗因数，1忻忖最大0.050.0358弯曲强度”最执（1）娥向（2）横向/4.23 x 1073.S2X 1(卩9弯曲，衽高温下.纵向最爪1(耐电弧性最小606011热旌力在28肮JQfe（）相刻的诩刻的目测合格目测合格且测合榕目测合格12电气强度最小V2.90x (戸3瞬烧性（J平均煥烧时间最大 $）单个燃烧时间最大A10KB E Vs : CX3PCB资練网注:该标准技术性能指标，是指玻璃化温度（Tg,TMA在110-135C）的环氧玻璃布 基材（FR-4） .G板除没有13项外，其它性能指标相同。表2-15为CEM-3覆铜板基本性能与一般

12、FR-4板性能进行了对比。试验项目单位处理条件般 CEM-3 bR - 4体駅电阻率C-96/2(1/65i x i15 - 1 x 胪i k IO15 - I x i1612(:-%/20/65 + _ 96AIC/W1 x JO15 - ! x 汕I x IO15 - I x iO16表面电阻（粘合面）C-96/20/655x iOIJ-5x IO145 k iO13 - 5 x 14(:_96/W65 + C -1 x IO13 一 1 x 10141 x IO13 - i x 1(严绝缘电祖n(:-96/20/65i x !GW- 1 x 1(尸i x !014 - i x IO15i

13、j-(：-96/20/65 + 0 - 2/1()01 x l12 1 x 胪1 x IO12 - E k HJIJ介电常毅0划缶96/20/654.5-4.fi4.7-5.0(：-%./20/6 + D - 4S1/M)4.6-4.94,8-5.1介馬损耗因数（汕丿(：-96/2(V65a.ot5-.oi90.0(5-0.0190.1）越诂*理耐浸焊性（2曲秒A铜箔 剥离 强度0.018mm 箔A1.3- 1.61.3- i.6浸焊后!.3- 1.6L3 - L6()035 mm 箔AkS-2.3I.S-2.3浸焊后LS-2.3皿-2一3耐热性A|30兀 60min OK230 WJmirt OK弯曲强度（横方向）品A27-3545-55吸水率%E - 24/5() + D - 24/230.05-0J0().05-().1()阻燃性法）a 和 i： - ifw/m-j.耐三氯乙烯性浸渍分钟PCB资源网-线路板行业门户网站。提供PCB技术、PCB软件下载、PCB视频教程 （Protel99se视频教程、powerpcb视频教程）、电路图等免费信息本文地址：PCB资源网-常规PCB基板材料的性能特点