pcb制板常用的制板方式（如何選擇PCB材料和層壓板進行製造）

2023-05-08 19:50:36 2

PCB材料選擇是您PCB設計過程。選擇正確的材料因為你的設計是非常重要的，因為它可以影響整個PCB的表現。

在選擇開始之前，有許多因素要考慮。確保材料特性符合您特定的電路板要求和最終應用。

在製造PCB時，我們面臨的一個主要問題是設計師經常過度依賴材料數據表。這些數據表為設計者提供了一種材料電性能的詳盡描述。然而，當考慮到各種現實世界的製造業問題時，這些數據表是不夠的，而現實世界的製造業擔憂之所以重要，是因為它們會影響產量和成本。

在這篇博文中，我們將重點關注以下幾點：

目錄

1.印刷電路板材料

2.如何選擇PCB層壓板？

3.信號疲勞和工作頻率

3.1信號損耗與工作的相關性。

4.PCB材料類

5.銅箔選擇

5.1銅材料性能：

5.2銅箔類型：

6.PCB材料選擇最佳實踐

7.PCB廠家的首選材料

8.高速網絡驅動材料選擇

9.關鍵製造注意事項

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PCB材料：覆銅板

印刷電路板使用以下3項製造：

預浸料：B級粘性材料，允許不同的層壓板或箔。

銅箔：PCB上的導電。

覆銅板（芯）：由預浸料和銅箔經層壓和粘合在一起。

預浸料、箔材、芯材

PCB 層壓板是由介電材料製成的。在選擇 PCB 層壓板時，我們需要考慮所用電介質材料的一些特性。這些特性包括：

玻璃化溫度（Tg）：當聚合物鏈傳播傳播性時，PCB 外觀從玻璃、形狀變成形狀為、可變形狀態的溫度。

分類溫度（Td）：國際標準單位：化學分類的溫度。

優良係數（k）：材料的導熱性能；低導熱係數代表低傳熱，高導熱代表高傳。國際標準單位：瓦熱米開爾文。

熱膨脹係數（CTE）：PCB材料加熱時的膨脹率。CTE以百萬分之幾（ppm）表示，每加熱一圈，CTE就會膨脹。國際單位：PPM/°C。

當材料的溫度超過 Tg 時，CTE 會升高。

晶片的 CTE 通常比銅高更廣，這會導致 PCB 加熱時的設備問題。

通常沿 X 軸和 Y 軸的 CTE 通常較低，近似每 10 至 2 ppm。變化。所以材料必須在Z方向膨脹。

沿Z軸的CTE應低；目標是每一個70ppm，當材料超過Tg時，這將增加。

材料的膨脹係數是用熱膨脹係數（CTE）來膨脹的。圖了Z方向的CTE。

要了解更多關於PCB材料的熱問題，請閱讀我們的文章什麼是PCB組裝中的熱成型

介電常數導（Dk）或相對磁率（Er）：材料的介電常數與自由空間（即真空）的電容率之比。它也被稱為相對滲透率。

數據表適用於中特定（50%）的樹脂含量。芯材或預浸料中的具體形狀隨壓隨形而變化，Dk也變化構成。預浸料的銅含量和出料厚度最終決定了介電層的高度。

主要使用的 PCB 應用在 2.5 到 4.5 之間。在特定的微波中，也使用了提高材料值的材料。隨著頻率的增加而增加。

角正切（tanδ）或損耗損耗（Df）：介電損耗的正切和介電損耗角的正切值。介電損耗隨Df值的大而而導致。低Df值「快」，大值導致「慢學習」。Df隨頻率略有；對於 Df 值很小的高頻材料，其隨頻率的變化大約。值的範圍為 0.001 到 0.030。

信號消耗包括介電消耗和銅消耗。

介電損耗作為總信號損耗：這些分子在由信號軌跡上的時變信號產生介電的中振動。這會加熱電材料並導致作為信號損耗接口的介電而消耗。耗損可以通過使用消耗低的材料來最小化。要了解 PCB 上的信號性能，請閱讀PCB中與信號有關的傳播延遲 .

銅損耗作為總信號損耗的：銅耗是因為信號消耗是因為信號路徑和適用的路徑的交流吸引的。由於皮膚效應，它會隨著增加。銅箔紙齒形界面增加了有效時間，從而增加了銅耗。可能的頻率。下使用低淨和非常低淨的消費可以減少銅消費。

信號損耗與工作頻率的相關性

如上，信號損耗或逐漸增加而增加。同時，我們也可以看到一些材料的插圖圖比其他材料小。這張照片顯示了在加速的速度下，吸塵器材料的電性能可能更好。

速度正常和正常消耗：FR-4系列是最常見的PCB材料。它們的介電常數（Dk）與頻率響應的關係不是很動態並且具有它們的介電常數。它們適用於2GHz應用這種的一個例子是 Isola 370HR（請注意，與材料相比，這種材料可能沒有貨物，而且可能有其他的交貨期）。

中速中等消耗：中速響應材料的Dk與頻率響應較慢，介電消耗正常速度材料的。2GHz這種材料的一個例子是Nelco N7000-2 HT。

高速低耗：這些材料還具有延遲的Dk與頻率響應和低介電。與其他材料相比，它們產生的電噪聲也快樂。這些適合20赫赫應用。這種例子是Isola I-Speed（請注意，與模仿，這種材料可能沒有存貨，而且可能有材料其他的交貨期）。

超高速、低耗（射頻/微波）：用於射頻/微波應用的材料與頻率響應最適合的Dk 和最小的介電損耗。60兆赫應用這種材料的一個例子是Isola超光速子10G（請注意，這種材料可能沒有存貨，與其他材料疑似有可能有交貨期）。

PCB材料類別與10GHz損耗正切

銅箔的選擇以下因素：

銅病史：典型的歷史從 0.25 耳朵（0.3 密耳）到 5 膨脹（7 耳密）不等。

銅純度：它是在銅箔中發現的銅箔的。電子級銅箔在99.7%左右。

銅介界面輪廓：低淨在高頻下具有較低的信號損害。

薄型銅箔：這些類型的銅箔用於低耗高頻應用。

電沉積銅：一種用於生產硬質多氯聯苯的銅。

軋制銅：銅一種銅，通過在重型跑車之間加工而製成非常薄的銅，廣泛用於生產撓PCB和剛撓PCB。

想了解更多關於剛撓PCB的信息，請閱讀我們的文章透視降低了電子產品裝配成本。

薄型銅箔：這些類型的銅箔用於低耗高頻應用。

具有類似Dk的材料：確保課程由具有相似介電常數（Dk）的材料組成。

熱膨脹係數（CTE）：CTE 是產品最關鍵的熱特性。如果產品的成分具有不同的 CTE，它們在製造中可能會以不同的速度膨脹。

選擇更接近和更深層的驅動，以實現最高頻率/高速應用：Dk 發布將是均勻的。

對於高頻應用，避免使用FR4：這是由於其高介電消耗和能量消耗的Dk與慢性病程。

使用吸溼性低的材料：吸溼性是指PCB材料（在本例中為銅）浸入水中時吸水的能力。它是由於吸水而使材料重量增加。實際在0.01%到0.20%之間。讀這篇文章如何製造獨特的印刷電路板 .

請注意以下材料可能沒有備用材料，交貨期可能有其他情況。

思科系統和其他高速網絡設備製造商已經開發了極其嚴格的內部程序和規範測試工具，以確保材料能夠在比製造過程中遇到的更惡劣的條件下生存。這些是高跨欄。只要價格合適，通過測試的材料也將是其他高速數字應用的主要候選材料。

Isola 的代表分別代表了他們的兩種複合材料，其中一種是 2014 年 6 月底推出的，是超光速和超速光 100G，其建議將用於其他高速數字應用構建的背板、線路這兩個層壓板具有相同的電特性，其中Df為0.002，Dk為3.02，在40ghz以下不變。

Tachyon-100G由於其熱穩定性，特別是Z上極低的膨脹係數，特別適合於這種高層結構，因此被引入到超線卡（100gb/s膨脹高速）中。都使用擴散玻璃和非常低的銅箔（2μm Rz 表面）來幫助增加引入的減少趨勢，減少信號上升時間，衝擊和符號間幹擾。和芯層厚度，並以典型的FR-4層壓板相同的方式進行加工。他們作為核心或預浸料混合FR-4建設。

有任何上述電和熱性能的材料值得歡迎添加到製造商的層壓板中的，特別是因為它們不涉及處理聚四層介材料的複雜性。以後提供與其他層壓板的比較。

所以，接下來，讓我們討論在處理混合PCB 時的關鍵製造注意事項。首先，確保混合動力車的所有材料距離與您的層壓周期有一些材料在層壓過程中需要比其他材料更高的溫度和壓力。在提交設計之前，請檢查材料數據表，以確認使用了所需的材料。

混合鑽材料成的第二個因素是正確的孔洞的參數。不是混合，飼料和速度必須調整。例如，部分設置會產生生物結構，如果材料無法降低，則可能會發生一些變形。你還應該考慮到不同的材料的孔。例如，鑽羅傑斯的孔。鑽頭消耗速度更快，從而影響了。

之後鑽探而在銅礬之前，有孔壁準備。不同的材料需要不同的性能。一般類別的工藝。一般類別的工藝。可以有工藝指南，但為了確實可靠和準時交貨，製造商應根據材料改進其工藝。

把我們的PCB材料測試在你回到你的設計之前！

材料選擇對所有PCB設計都很重要。在選擇時尤其重要HDI印刷電路板材料因為還有額外的製造限制因素在起作用。我們的目標是選擇適合製造的，同時滿足您的溫度和電氣要求。為了幫助您的材料，材料元件材料最適合您的設計需求，Sierra Circuits 的選擇工具提供了一個材料列表，其中包含了最重要的特性。