《PCB材料介绍》课件

PCB材料介绍本次演示将深入探讨印刷电路板（PCB）的各种材料，包括基材、铜箔、阻焊膜等。我们将分析这些材料的特性、分类和应用，帮助您全面了解PCB材料世界。PCB材料概述多样性PCB材料包括基板、导电层、绝缘层等多种类型。性能要求材料需满足电气、机械、热性能等多方面要求。技术进步新型材料不断涌现，推动PCB技术持续发展。PCB材料的分类1基材提供机械支撑和电气绝缘2导电材料主要为铜箔，用于形成电路3绝缘材料如阻焊膜，保护电路免受环境影响4表面处理材料如金手指，提高导电性和抗氧化能力常见基材材料FR-4玻璃纤维增强环氧树脂，应用最广泛纸基酚醛树脂成本低，适用于低端产品陶瓷基板高频高热应用，性能优越但成本高FR-4基材材料组成玻璃纤维布浸渍环氧树脂，经高温固化而成。特点机械强度高，绝缘性好，耐热性佳，加工性能优异。应用广泛用于计算机、通信、消费电子等领域的PCB制造。铜箔的特性导电性铜箔具有优异的导电性，是PCB电路的主要载体。延展性良好的延展性使其易于加工成各种形状的电路。附着力与基材有良好的附着力，确保电路的稳定性。耐蚀性具有一定的耐蚀性，可抵抗腐蚀性环境。铜箔的厚度等级11/3oz(12μm)用于高密度互连板和柔性电路板。21/2oz(18μm)常用于多层板的内层。31oz(35μm)最常见的厚度，适用于大多数应用。42oz(70μm)用于需要大电流的电路。53oz(105μm)用于高功率应用和散热要求高的场合。半固化片材料原材料玻璃纤维布浸渍树脂半固化部分固化形成B阶层压与铜箔和芯板层压完全固化形成多层PCB预浸料的工艺过程1树脂配制根据性能要求配制合适的树脂体系。2玻纤布浸渍将玻璃纤维布浸入树脂中。3烘干固化控制温度时间，达到半固化状态。4裁切包装按需求尺寸裁切，并进行真空包装。树脂基材的种类环氧树脂最常用，性能全面平衡酚醛树脂耐热性好，成本低聚酰亚胺高温性能优异，适用于特殊场合氰酸酯树脂低介电损耗，适用于高频应用树脂基材的性能比较树脂类型耐热性介电性能成本环氧树脂中等良好中等酚醛树脂较好一般低聚酰亚胺优秀良好高氰酸酯树脂优秀优秀较高基材材料的选择1应用环境考虑温度、湿度、化学环境等因素。2电气性能评估介电常数、损耗角正切等参数。3机械性能分析抗弯强度、耐冲击性等特性。4成本因素权衡材料成本与产品定位。PCB阻焊膜材料功能保护电路免受环境影响，防止焊接时短路。要求良好的绝缘性、耐热性、耐化学性和附着力。类型液态感光阻焊、干膜阻焊、喷墨阻焊等。常见的阻焊膜材料液态感光阻焊应用广泛，成本适中干膜阻焊操作简便，均匀性好喷墨阻焊环保无污染，适合小批量热固化阻焊耐热性好，适合特殊应用喷墨阻焊膜的特点精确定位可实现精确的图形定位，适合高密度布线。环保无污染无需使用显影液，减少环境污染。灵活多变可根据需求快速调整图形，适合小批量生产。成本效益减少材料浪费，降低生产成本。曝光固化阻焊膜1涂布将液态感光阻焊材料均匀涂布在PCB表面。2预烘烤去除溶剂，提高阻焊膜稳定性。3曝光通过光掩膜选择性曝光，形成所需图形。4显影去除未固化部分，露出需要焊接的区域。5终烘完全固化阻焊膜，提高其机械和化学性能。PCB金手指材料基材通常使用高性能FR-4或聚酰亚胺基板。镀层镍金、硬金或软金镀层，提供良好的导电性和耐磨性。要求高导电性、耐磨性、抗氧化性和可焊性。金手指镀层工艺铜箔清洁去除氧化物和污染物镍层电镀提供硬度和附着力金层电镀提供导电性和抗氧化性厚度检测确保镀层质量金手指的表面处理硬金耐磨性好，适用于频繁插拔的场合。软金导电性更佳，但耐磨性较差。选择性镀金仅在需要的区域镀金，节省成本。镍金厚度控制通常镍层0.5-2μm，金层0.05-0.5μm。高频电路板基材聚四氟乙烯低介电常数，低损耗陶瓷基板高频性能优异，散热好碳氢化合物性能与成本平衡复合材料结合多种材料优点高频电路用铜箔表面处理采用特殊处理，降低表面粗糙度，减少高频损耗。厚度选择根据频率和功率要求，选择合适厚度，通常较薄。纯度要求使用高纯度铜箔，减少杂质对高频性能的影响。高频电路板关键性能介电常数低介电常数有利于信号高速传输。损耗角正切低损耗角正切减少信号衰减。频率稳定性材料性能在宽频带内保持稳定。热稳定性高频运行时保持尺寸和电性能稳定。铜基覆铜板材料1铜基提供优异散热性能2绝缘层电气隔离，通常为环氧树脂3铜箔形成电路图形4表面处理提高焊接性和防氧化铜基板的优缺点优点散热性能优异尺寸稳定性好适合大功率应用缺点成本较高加工难度大重量较大铜基板的应用领域LED照明高散热需求，提高LED寿命电源模块大电流应用，有效散热汽车电子高可靠性，耐高温太阳能逆变器高效散热，提高转换效率铜基板的加工工艺1基材准备铜板表面处理，提高附着力。2绝缘层涂覆均匀涂布绝缘材料，通常为环氧树脂。3铜箔贴合将铜箔压合在绝缘层上。4电路制作采用常规PCB制作工艺，如蚀刻、电镀等。5表面处理根据需求进行镀金、镀锡等表面处理。导热型基材材料陶瓷填充环氧添加陶瓷粉末提高热导率。金属基复合材料金属基板与绝缘层复合，兼顾导热和绝缘。碳纳米管填充利用碳纳米管高导热性，提升基材性能。石墨烯增强添加石墨烯，大幅提高热导率。导热型基材的性能材料类型热导率(W/m·K)介电常数成本标准FR-40.3-0.54.2-4.8低陶瓷填充环氧1-34.5-5.5中金属基复合5-106-8高碳纳米管填充3-53.5-4.5较高导热型基材的应用高功率LED有效散热，提高LED寿命和光效。汽车电子满