眾所周知，基本屬性 PCB （印刷電路板）取決於其基板材料的性能。 因此，為了提高電路板的性能，首先必須優化基板材料的性能。 迄今為止，正在開發和應用各種新材料，以適應新技術和市場趨勢的要求。

近年來，印刷電路板發生了翻天覆地的變化。 市場主要從台式電腦等傳統硬件產品轉向服務器、移動終端等無線通信產品。 以智能手機為代表的移動通信設備推動了高密度、輕量化和多功能PCB的發展。 如果沒有基板材料，其工藝要求與PCB的性能密切相關，印刷電路技術永遠無法實現。 因此，基板材料的選擇在提供 PCB 和最終產品的質量和可靠性方面起著至關重要的作用。

滿足高密度和細紋需求

•對銅箔的要求

所有PCB板都在朝著更高密度和更精細的電路發展，尤其是HDI PCB（高密度互連PCB）。 十年前，HDI PCB被定義為PCB，其線寬（L）和線距（S）在0.1mm以下。 但是，目前電子行業中L和S的標準值可以小到60μm，在高級情況下，它們的值可以低至40μm。

如何確定您的PCB基板材料

傳統的電路圖形成方法是在成像和蝕刻過程中。 隨著薄銅箔基板（厚度在9μm至12μm範圍內）的應用，L和S的最低值達到30μm。

由於薄銅箔CCL（Copper Clad Laminate）成本高，堆疊缺陷多，很多PCB廠商傾向於採用蝕刻-銅箔方式，銅箔厚度設置為18μm。 事實上，這種方法是不推薦的，因為它包含的程序太多，厚度難以控制，導致成本較高。 因此，薄銅箔效果更好。 另外，當板子的L和S值小於20μm時，標準銅箔不起作用。 最後推薦使用超薄銅箔，因為它的銅厚可以在3μm到5μm的範圍內調整。

除了銅箔的厚度，目前的精密電路還要求銅箔表面粗糙度低。 為提高銅箔與基板材料的結合能力，保證導體的剝離強度，對銅箔平面進行粗加工，一般銅箔粗糙度大於5μm。

嵌入駝峰銅箔作為基材旨在提高其剝離強度。 但是，為了控制引線精度，避免線路蝕刻時過蝕刻，容易產生駝峰污染物，可能造成線路間短路或絕緣能力下降，尤其影響精細電路。 因此，需要低粗糙度（小於3μm甚至1.5μm）的銅箔。

雖然降低了銅箔的粗糙度，但仍需保留導體的剝離強度，這就導致對銅箔和基板材料的表面進行特殊的表面處理，有助於保證導體的剝離強度。導體。

• 絕緣介電層壓板的要求

HDI PCB的主要技術特點之一在於施工過程。 常用的RCC（樹脂包覆銅）或預浸環氧玻璃布和銅箔層壓很少會導致精細電路。 現在傾向於使用SAP和MSPA，即應用絕緣介質膜層壓化學鍍銅來生產銅導電平面。 因為銅平面很薄，所以可以製作精細的電路。

SAP的關鍵點之一是層壓介電材料。 為了滿足高密度精密電路的要求，必須對層壓材料提出一些要求，包括介電性能、絕緣性、耐熱性和粘合性，以及與HDI PCB兼容的技術適應性。

在全球半導體封裝中，IC封裝基板由陶瓷基板向有機基板轉變。 FC封裝基板的間距越來越小，所以目前L和S的典型值為15μm，以後還會更小。

多層基板的性能應強調低介電性能、低熱膨脹係數（CTE）和高耐熱性，即滿足性能目標的低成本基板。 如今，MSPA絕緣介質堆疊技術與薄銅箔相結合，用於精密電路的批量生產。 SAP用於製造L和S值均小於10μm的電路圖案。

PCB 的高密度和薄度使得 HDI PCB 從有芯的層壓過渡到任何層的芯。 對於具有相同功能的HDI PCB，在任何層互連的PCB的面積和厚度比有芯層壓板的PCB減少25%。 有必要在這兩個 HDI PCB 中應用更薄的具有更好電性能的介電層。

需要高頻高速輸出

電子通信技術範圍從有線到無線，從低頻低速到高頻高速。 智能手機的性能已經從4G演進到5G，需要更快的傳輸速度和更大的傳輸量。

全球雲計算時代的到來導致數據流量成倍增長，高頻高速​​通信設備趨勢明顯。 為了滿足高頻高速傳輸的要求，除了減少信號干擾和消耗、信號完整性和製造兼容PCB設計的設計要求外，高性能材料是最重要的元素。

工程師的主要工作是減少電信號損耗的特性，以提高 PCB 速度並解決信號完整性問題。 基於PCBCart十多年的製造服務，作為影響基板材料選擇的關鍵因素，當介電常數（Dk）低於4且介電損耗（Df）低於0.010時，被視為中間Dk/Df層壓板 當Dk低於3.7且Df低於0.005時，被認為是低Dk/Df層壓板。 目前，市場上有多種基板材料可供選擇。

迄今為止，常用的高頻電路板基板材料主要有三類：氟基樹脂、PPO或PPE樹脂和改性環氧樹脂。 氟系介電基材，如聚四氟乙烯，介電性能最低，通常用於頻率為5GHz或更高的產品。 改性環氧樹脂FR-4或PPO基材適用於1GHz至10GHz頻率範圍的產品。

三種高頻基板材料相比，環氧樹脂價格最低，氟樹脂價格最高。 在介電常數、介電損耗、吸水率和頻率特性方面，氟基樹脂表現最好，而環氧樹脂表現較差。 當產品應用的頻率高於10GHz時，只有氟基樹脂才能工作。 聚四氟乙烯的缺點包括成本高、剛性差、熱膨脹係數高。

對於聚四氟乙烯，可採用塊狀無機物質（如二氧化矽）作為填充材料或玻璃布，以增強基材材料的剛性，降低熱膨脹係數。 另外，由於聚四氟乙烯分子的惰性，聚四氟乙烯分子很難與銅箔結合，因此必須實現與銅箔相容的特殊表面處理。 處理方法是對聚四氟乙烯表面進行化學蝕刻，以增加表面粗糙度或添加粘合膜以增加粘合能力。 這種方法的應用可能會影響介電性能，整個氟基高頻電路必須進一步開發。

由改性環氧樹脂或PPE和TMA、MDI和BMI組成的獨特絕緣樹脂，外加玻璃布。 與 FR-4 CCL 類似，它還具有優異的耐熱性和介電性能、機械強度和 PCB 可製造性，所有這些都使其比 PTFE 基基板更受歡迎。

除了樹脂等絕緣材料的性能要求外，銅作為導體的表面粗糙度也是影響信號傳輸損耗的重要因素，是趨膚效應的結果。 基本上，趨膚效應是在高頻信號傳輸和感應引線上產生的電磁感應變得如此集中在引線橫截面積的中心，驅動電流或信號集中在鉛的表面。 導體的表面粗糙度對傳輸信號的損耗起著關鍵作用，低粗糙度導致非常小的損耗。

在相同頻率下，銅的高表面粗糙度會導致高信號損耗。 因此，在實際製造中必須控製表面銅的粗糙度，在不影響附著力的情況下應盡可能的低。 必須特別注意 10 GHz 或更高頻率範圍內的信號。 銅箔的粗糙度要求小於1μm，最好使用粗糙度為0.04μm的超表面銅箔。 銅箔的表面粗糙度必須結合合適的氧化處理和粘結樹脂體系。 在不久的將來，可能會出現沒有覆膜樹脂的銅箔，其具有更高的剝離強度，以防止介電損耗受到影響。

需要高熱阻和高耗散

隨著小型化、高功能化的發展趨勢，電子設備產生更多的熱量，因此對電子設備的熱管理要求越來越高。 解決這一問題的方法之一在於導熱PCB的研發。 PCB在耐熱和散熱方面表現良好的基本條件是基板的耐熱和散熱能力。 目前PCB熱導率的提升主要在於樹脂和填充添加的提升，但作用有限。 典型的方法是使用 IMS 或金屬芯 PCB，它們充當加熱元件。 與傳統的散熱器和風扇相比，這種方式具有體積小、成本低的優點。

鋁是一種極具吸引力的材料，具有資源豐富、成本低、導熱性好的優點。 和強度。 此外，它非常環保，大多數金屬基板或金屬芯都使用它。 由於經濟性、電連接可靠、導熱性好、強度高、無焊料、無鉛等優點，鋁基線路板已被用於消費品、汽車、軍工用品和航空航天產品。 毫無疑問，金屬基板的耐熱和散熱性能的關鍵在於金屬板與電路平面之間的附著力。

如何確定您的PCB基板材料？

在現代電子時代，電子設備的小型化和薄型化導致了剛性PCB和柔性/剛性PCB的出現。 那麼什麼樣的基材適合他們呢？

剛性PCB和柔性/剛性PCB應用領域的增加，對數量和性能提出了新的要求。 例如，聚酰亞胺薄膜可分為透明、白色、黑色和黃色等多種類別，具有高耐熱性和低熱膨脹係數，適用於不同情況。 同樣，高性價比的聚酯薄膜基材將以其高彈性、尺寸穩定性、薄膜表面質量、光電耦合和耐環境性等優勢被市場接受，以滿足用戶不斷變化的需求。

與剛性HDI PCB類似，柔性PCB必須滿足高速高頻信號傳輸的要求，必須注意柔性基板材料的介電常數和介電損耗。 柔性電路可由聚四氟乙烯和高級聚酰亞胺基板組成。 可以在聚酰亞胺樹脂中加入無機粉塵和碳纖維，製成三層柔性導熱基板。 無機填充材料可以是氮化鋁、氧化鋁或六方氮化硼。 該類基板材料的導熱係數為1.51W/mK，可耐2.5kV電壓和180度曲率。