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PCB板材的基本分类

菜鸟
2019-11-28 18:36:54    评分
一博自媒体高速先生原创文 | 周伟

经常问一些客户或朋友,你们的PCB用的材料是什么?通常得到的回答是FR4,好吧,当我没问,我还是不知道具体是什么材料。所以很有必要再来科普一下PCB板材的相关分类,这个也只是基于我们常用的一些应用而言。


在正式介绍材料分类前,大家还是先看看东哥写的这篇PCB的筋骨皮,里面其实也已经介绍了PCB的一些构成以及材料的分类,为了不把问题扩大化,我们还是仅局限在大部分的应用中,主要围绕FR4相关来展开。

我们所说的板材通常指的是基材,它最终其实是由铜箔和黏合片(为了方便介绍,我们暂时用P片,Prepreg来表示)构成,而铜箔和P片又根据不同的应用有很多的分类,今天我们只介绍和FR4相关的一些树脂体系分类,后面看情况再介绍其他的一些树脂体系。

FR4是以环氧或改性环氧树脂作为黏合剂,玻纤布作为增强材料的一种,也就是说只要使用这种体系的材料都可以叫做FR4,所以FR4是这种树脂体系的统称。目前使用FR4材料的印制板是当前全球产量最大,使用最多的一类印制板,现在知道为什么有人回答使用FR4其实还是不知道用的哪个材料了吧!打个比方,你女票一直使用迪奥的口红,一天突然心血来潮让你帮她买支,你以为是个送分题,心想这还不简单,表现的机会来了,兴冲冲到了商场才发现这是个“送命题”。


一番纠结之后只能凭着钢铁直男的第六感买了支普通粉色少女系(都是口红啊),结果可想而知。


通常,FR4会根据以下几种类型来分类。


1、按照玻纤布编织命名分类,比如:


106、1067、 1080、1078、2116、2113、3313、7628等
这些是常用玻璃布的类型,当然还有其他的,每种玻璃布在IPC规范里面都有定义,所以不同厂家使用的同种玻璃布型号,基本上也是差异不大的,因为玻璃布也有很多厂家,但不同的厂家提供的同种类型玻璃布都必须符合IPC规范的要求,否则这个就没法玩了(顺便剧透一下,大家在开篇的问题里提到希望讲解关于材料的一些IPC规范要求,正好我们的队长是IPC中国设计师理事会副主席,而被PCB事业耽误了的武侠作者东哥也是IPC中国理事会成员,后续东哥会专门整理和材料相关的一些IPC规范和大家分享)。


2、按照玻璃类型分类


E玻璃(E-glass):E代表electrical,意为电绝缘玻璃,是一种钙铝硅酸盐玻璃,其碱金属氧化物含量很少(一般小于1%),故又称无碱玻璃,具有高电阻率。E玻璃现已成为玻璃纤维的最常用成分,很多材料如果没有特别指定的话一般都是用的E-glass。

NE玻璃(NE-glass):又叫low-Dk玻璃,是由日本日东纺织株式会社研发的低介电纤维玻璃,其介电常数ε(1MHz)为4.6(E玻璃为6.6),损耗因子tanδ(1MHz)为0.0007(E玻璃为0.0012),常见的使用NE-glass的材料如M7NE、IT968SE和IT988GSE等。

3、按照供应商所用树脂体系及其性能分类:

  • 联茂Iteq:

  • IT180A/IT170GRA1/IT958G/IT968/IT968SE/IT988GSE

  • 台耀Tuc:
    Tu862HF/Tu872LK/Tu872SLK/Tu872SLK-SP/Tu883/Tu933+


  • 松下Panasonic:
    Megtron4/M4S/Megtron6/M6G/M7E/M7NE

  • Park Meteorwave系列:
    MW1000/2000/3000/4000/8000


  • 生益ShengYi:S1000-2(M)/ S7439/S6等


  • Rogers:  RO4003/RO3003/RO4350B (射频材料)等



(上面都是一些常用的,就不一一例举了)


4、按照损耗级别分类

可以分为普通损耗板材(Df≥0.02)、中损耗板材(0.01<Df<0.02)、低损耗板材(0.005<Df<0.01)、超低损耗板材(Df<0.005)等,这些都是根据材料的Df值来分的,这里分的比较粗放,也只是一个大概的分类,不同人可能会有不同的分类区间。

5、按照阻燃性能分类


阻燃型(UL94-VO,UL94-V1) 和 非阻燃型(UL94-HB级)

当然也还有其他的一些分类法,在此就不一一拓展了,看了上面的介绍,回到我们文章前面的问题,大家通常使用什么板材呢?我当然希望听到的是某供应商所用树脂体系和性能对应的材料名称,比如IT180A/S1000-2/IT968/M4S等。最后,敲黑板划重点来了,按照不同损耗及不同厂家的材料名称,我们做了如下的一个材料金字塔,主要还是基于损耗比普通FR4小的常用中高速板材,而普通的FR4,比如IT180A、S1000-2/M、Tu752/768等,这些Df基本上差异不大,也是我们目前使用最多的几种Hi-Tg板材。



备注:以上材料,排名不分先后,同时部分材料没有更新上去。





关键词: 板材 PCB板材 PCB设计    

菜鸟
2019-11-28 22:02:45    评分
2楼

不错的总结


助工
2019-11-29 16:50:57    评分
3楼

不错  谢谢分享


助工
2019-11-29 17:01:04    评分
4楼

总结得很好


助工
2019-11-29 17:04:13    评分
5楼

感谢楼主分享


助工
2019-11-29 17:08:29    评分
6楼

不错  总结得相当好


管理员
2019-11-29 17:12:51    评分
7楼

口红的比喻,很形象了


专家
2019-12-01 09:02:07    评分
8楼
谢谢分享。

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