众所周知，基本属性 PCB （印刷电路板）取决于其基板材料的性能。 因此，为了提高电路板的性能，首先必须优化基板材料的性能。 迄今为止，正在开发和应用各种新材料，以适应新技术和市场趋势的要求。

近年来，印刷电路板发生了翻天覆地的变化。 市场主要从台式电脑等传统硬件产品转向服务器、移动终端等无线通信产品。 以智能手机为代表的移动通信设备推动了高密度、轻量化和多功能PCB的发展。 如果没有基板材料，其工艺要求与PCB的性能密切相关，印刷电路技术永远无法实现。 因此，基板材料的选择在提供 PCB 和最终产品的质量和可靠性方面起着至关重要的作用。

满足高密度、细纹需求

•对铜箔的要求

所有PCB板都在朝着更高密度和更精细的电路发展，尤其是HDI PCB（高密度互连PCB）。 十年前，HDI PCB被定义为PCB，其线宽（L）和线距（S）均在0.1mm以下。 但是，目前电子行业中L和S的标准值可以小到60μm，在高级情况下，它们的值可以低至40μm。

如何确定您的PCB基板材料

传统的电路图形成方法是在成像和蚀刻过程中。 随着薄铜箔基板的应用（厚度在9μm至12μm范围内），L和S的最低值达到30μm。

由于薄铜箔CCL（Copper Clad Laminate）成本高，堆叠缺陷多，很多PCB厂商倾向于采用蚀刻-铜箔方式，铜箔厚度设置为18μm。 事实上，这种方法是不推荐的，因为它包含的程序太多，厚度难以控制，导致成本较高。 因此，薄铜箔效果更好。 另外，当板的L和S值小于20μm时，标准铜箔不起作用。 最后推荐使用超薄铜箔，因为它的铜厚可以在3μm到5μm的范围内调整。

除了铜箔的厚度，目前的精密电路还要求铜箔表面粗糙度低。 为提高铜箔与基板材料的结合能力，保证导体的剥离强度，对铜箔平面进行粗加工，一般铜箔粗糙度大于5μm。

嵌入驼峰铜箔作为基材旨在提高其剥离强度。 但是，为了控制引线精度，避免线路蚀刻时过蚀刻，容易产生驼峰污染物，可能造成线路间短路或绝缘能力下降，尤其影响精细电路。 因此，需要低粗糙度（小于3μm甚至1.5μm）的铜箔。

虽然降低了铜箔的粗糙度，但仍需保留导体的剥离强度，这就造成了对铜箔和基板材料的表面进行了特殊的表面处理，有助于保证导体的剥离强度。导体。

• 绝缘介电层压板的要求

HDI PCB的主要技术特点之一在于施工过程。 常用的RCC（树脂包覆铜）或预浸环氧玻璃布和铜箔层压很少会导致精细电路。 现在倾向于使用SAP和MSPA，即应用绝缘介质膜层压化学镀铜来生产铜导电平面。 因为铜平面很薄，所以可以制作精细的电路。

SAP的关键点之一是层压介电材料。 为了满足高密度精密电路的要求，必须对层压材料提出一些要求，包括介电性能、绝缘性、耐热性和粘合性，以及与HDI PCB兼容的技术适应性。

在全球半导体封装中，IC封装基板由陶瓷基板向有机基板转变。 FC封装基板的间距越来越小，所以目前L和S的典型值为15μm，以后还会更小。

多层基板的性能应强调低介电性能、低热膨胀系数（CTE）和高耐热性，即满足性能目标的低成本基板。 如今，MSPA绝缘介质堆叠技术与薄铜箔相结合，用于精密电路的批量生产。 SAP用于制造L和S值均小于10μm的电路图案。

PCB的高密度和薄度使得HDI PCB从有芯的层压过渡到任何层的芯。 对于具有相同功能的HDI PCB，在任何层互连的PCB的面积和厚度比有芯层压板的PCB减少25%。 有必要在这两个 HDI PCB 中应用更薄的具有更好电性能的介电层。

需要高频高速输出

电子通信技术范围从有线到无线，从低频低速到高频高速。 智能手机的性能已经从4G演进到5G，需要更快的传输速度和更大的传输量。

全球云计算时代的到来导致数据流量成倍增长，高频高速通信设备趋势明显。 为了满足高频高速传输的要求，除了减少信号干扰和消耗，信号完整性和制造要兼容PCB设计的设计要求，高性能材料是最重要的元素。

工程师的主要工作是减少电信号损耗的特性，以提高 PCB 速度并解决信号完整性问题。 基于PCBCart十多年的制造服务，作为影响基板材料选择的关键因素，当介电常数（Dk）低于4，介电损耗（Df）低于0.010时，被视为中间Dk/Df层压板 当Dk低于3.7且Df低于0.005时，被认为是低Dk/Df层压板。 目前，市场上有多种基板材料可供选择。

迄今为止，常用的高频电路板基板材料主要有三类：氟基树脂、PPO或PPE树脂和改性环氧树脂。 氟系介电基材，如聚四氟乙烯，介电性能最低，通常用于频率为5GHz或更高的产品。 改性环氧树脂FR-4或PPO基材适用于1GHz至10GHz频率范围的产品。

三种高频基板材料相比，环氧树脂价格最低，氟树脂价格最高。 在介电常数、介电损耗、吸水率和频率特性方面，氟基树脂表现最好，而环氧树脂表现较差。 当产品应用的频率高于10GHz时，只有氟基树脂才能工作。 聚四氟乙烯的缺点包括成本高、刚性差、热膨胀系数高。

对于聚四氟乙烯，可采用块状无机物质（如二氧化硅）作为填充材料或玻璃布，以增强基材材料的刚性，降低热膨胀系数。 另外，由于聚四氟乙烯分子的惰性，聚四氟乙烯分子很难与铜箔结合，因此必须实现与铜箔相容的特殊表面处理。 处理方法是对聚四氟乙烯表面进行化学蚀刻，以增加表面粗糙度或添加粘合膜以增加粘合能力。 这种方法的应用可能会影响介电性能，整个氟基高频电路必须进一步开发。

由改性环氧树脂或PPE和TMA、MDI和BMI组成的独特绝缘树脂，外加玻璃布。 与 FR-4 CCL 类似，它还具有优异的耐热性和介电性能、机械强度和 PCB 可制造性，所有这些都使其比基于 PTFE 的基板更受欢迎。

除了树脂等绝缘材料的性能要求外，铜作为导体的表面粗糙度也是影响信号传输损耗的重要因素，是趋肤效应的结果。 基本上，趋肤效应是在高频信号传输和感应引线上产生的电磁感应变得如此集中在引线横截面积的中心，驱动电流或信号集中在铅的表面。 导体的表面粗糙度对传输信号的损耗起着关键作用，低粗糙度导致非常小的损耗。

在相同频率下，铜的高表面粗糙度会导致高信号损耗。 因此，在实际制造中必须控制表面铜的粗糙度，在不影响附着力的情况下应尽可能低。 必须特别注意 10 GHz 或更高频率范围内的信号。 铜箔的粗糙度要求小于1μm，最好使用粗糙度为0.04μm的超表面铜箔。 铜箔的表面粗糙度必须结合合适的氧化处理和粘结树脂体系。 在不久的将来，可能会出现没有覆膜树脂的铜箔，其具有更高的剥离强度，以防止介电损耗受到影响。

需要高热阻和高耗散

随着小型化、高功能化的发展趋势，电子设备产生更多的热量，因此对电子设备的热管理要求越来越高。 解决这一问题的方法之一在于导热PCB的研发。 PCB在耐热和散热方面表现良好的基本条件是基板的耐热和散热能力。 目前PCB热导率的提升主要在于树脂和填充物添加的提升，但作用有限。 典型的方法是使用 IMS 或金属芯 PCB，它们充当加热元件。 与传统的散热器和风扇相比，这种方式具有体积小、成本低的优点。

铝是一种极具吸引力的材料，具有资源丰富、成本低、导热性好的优点。 和强度。 此外，它非常环保，大多数金属基板或金属芯都使用它。 由于经济性、电连接可靠、导热性好、强度高、无焊料、无铅等优点，铝基线路板已被用于消费品、汽车、军工用品和航空航天产品。 毫无疑问，金属基板的耐热和散热性能的关键在于金属板与电路平面之间的附着力。

如何确定您的PCB基板材料？

在现代电子时代，电子设备的小型化和薄型化导致了刚性PCB和柔性/刚性PCB的出现。 那么什么样的基材适合他们呢？

刚性PCB和柔性/刚性PCB应用领域的增加，对数量和性能提出了新的要求。 例如，聚酰亚胺薄膜可分为透明、白色、黑色和黄色等多种类别，具有高耐热性和低热膨胀系数，适用于不同情况。 同样，高性价比的聚酯薄膜基材将以其高弹性、尺寸稳定性、薄膜表面质量、光电耦合和耐环境性等特点被市场接受，以满足用户不断变化的需求。

与刚性HDI PCB类似，柔性PCB必须满足高速高频信号传输的要求，必须注意柔性基板材料的介电常数和介电损耗。 柔性电路可由聚四氟乙烯和高级聚酰亚胺基板组成。 可以在聚酰亚胺树脂中加入无机粉尘和碳纤维，制成三层柔性导热基板。 无机填充材料可以是氮化铝、氧化铝或六方氮化硼。 该类基板材料的导热系数为1.51W/mK，可耐2.5kV电压和180度曲率。