PCB材料选择的关键因素

你应该如何选择 PCB材料

用于制造印刷电路板 (PCBS) 的材料包括一组用于构建电路板互连的绝缘/介电和导电材料。 有多种材料可供选择,以满足不同的性能和预算要求。 用于制造 PCBS 的材料类型是 PCB 组件耐用性和功能性的关键因素。 选择合适的 PCB 材料需要了解可用材料及其物理特性,以及它们如何与电路板的所需功能保持一致。

印刷电路板

印刷电路板类型

PCBS有4种主要类型:

L 刚性 — 坚固、不变形的单面或双面 PCB

柔性 (Flex) – 通常在 PCB 不能限制在单个平面或非平面位置时使用

l Rigid-flexible——是刚柔结合的PCB,软板与硬板相连

L 高频 — 这些 PCBS 通常用于需要在目标和接收器之间进行特殊信号传输的应用。

选择的 PCB 材料需要优化最终印刷电路板组件的性能。 因此,重要的是要考虑电路元件的性能和环境要求。

选择PCB材料时要考虑的材料特性

四个主要特性(来自 IPC 4101 — 刚性和多层 PCB 基材规范) PCB 材料的类型对于帮助定义基材的性能至关重要。

1. CTE — 热膨胀系数是衡量材料在加热时膨胀的程度。 这在 Z 轴上非常重要。 通常,膨胀大于分解温度 (Tg)。 如果材料的 CTE 不足或过高,则在组装过程中可能会发生故障,因为材料会迅速膨胀超过 Tg。

2. Tg——材料的玻璃化转变温度是材料从刚性玻璃材料转变为更具弹性和柔韧性的橡胶材料的温度。 在高于 Tg 材料的温度下,膨胀率增加。 请记住,材料可以具有相同的 Tg 但具有不同的 CTE。 (较低的 CTE 是可取的)。

3.Td——层压板的分解温度。 这是材料分解的温度。 当材料释放高达其原始重量的 5% 时,可靠性会受到损害,并且可能会发生分层。 具有更高可靠性的 PCB 或在恶劣条件下运行的 PCB 将需要大于或等于 340°C 的 TD。

4. T260 / T288 下的分层时间——260°C 和 280°C——PCB 厚度发生不可逆变化时,由于环氧树脂基体的热分解(Td)导致层压板的内聚失效。

要为您的 PCB 选择最佳层压材料,重要的是要了解您期望材料的行为方式。 材料选择的目的之一是使层压材料的热性能与要焊接到板上的组件紧密匹配。