PCB材料選擇的關鍵因素

你應該如何選擇 PCB材料

用於製造印刷電路板 (PCBS) 的材料包括一組用於構建電路板互連的絕緣/介電和導電材料。 有多種材料可供選擇,以滿足不同的性能和預算要求。 用於製造 PCBS 的材料類型是 PCB 組件耐用性和功能性的關鍵因素。 選擇合適的 PCB 材料需要了解可用材料及其物理特性,以及它們如何與電路板的所需功能保持一致。

印刷電路板

印刷電路板類型

PCBS有4種主要類型:

L 剛性 — 堅固、不變形的單面或雙面 PCB

柔性 (Flex) – 通常在 PCB 不能限制在單個平面或非平面位置時使用

l Rigid-flexible——是剛柔結合的PCB,軟板與硬板相連

L 高頻 — 這些 PCBS 通常用於需要在目標和接收器之間進行特殊信號傳輸的應用。

選擇的 PCB 材料需要優化最終印刷電路板組件的性能。 因此,重要的是要考慮電路元件的性能和環境要求。

選擇PCB材料時要考慮的材料特性

四個主要特性(來自 IPC 4101 — 剛性和多層 PCB 基材規範) PCB 材料的類型對於幫助定義基材的性能至關重要。

1. CTE — 熱膨脹係數是衡量材料在加熱時膨脹的程度。 這在 Z 軸上非常重要。 通常,膨脹大於分解溫度 (Tg)。 如果材料的 CTE 不足或過高,則在組裝過程中可能會發生故障,因為材料會迅速膨脹超過 Tg。

2. Tg — 材料的玻璃化轉變溫度是材料從剛性玻璃材料轉變為更具彈性和柔韌性的橡膠材料時的溫度。 在高於 Tg 材料的溫度下,膨脹率增加。 請記住,材料可以具有相同的 Tg 但具有不同的 CTE。 (較低的 CTE 是可取的)。

3.Td——層壓板的分解溫度。 這是材料分解的溫度。 當材料釋放高達其原始重量的 5% 時,可靠性會受到損害,並且可能會發生分層。 具有更高可靠性的 PCB 或在惡劣條件下運行的 PCB 將需要大於或等於 340°C 的 TD。

4. T260 / T288下的分層時間——260°C和280°C——PCB厚度發生不可逆變化時,環氧樹脂基體熱分解(Td)導致層壓板的內聚失效。

要為您的 PCB 選擇最佳層壓材料,重要的是要了解您期望材料的行為方式。 材料選擇的目的之一是使層壓材料的熱性能與要焊接到板上的組件緊密匹配。