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PCB设计原材料基础知识(必备):基材的选择
作者: 来源: 浏览次数: 日期:2019-11-7 8:48:00

作为一名PCB设计工程师和硬件工程师,不仅要精通“拉线”,还需要对PCB原材料的基础知识有所了解,如电路板铜箔、板材的电气特性等。今天,板儿妹主要和大家介绍PCB基材的选择。

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PCB基材选择

选择基材首先应考虑的是(焊接和工作)温度、电气性能、互连(焊接元件,连接器)、结构强度和电路密度等,其次是材料和加工费用。具体可参考下图:

基材选择.jpg

▲基材选择图(来源:来源《GJB 4057-2000 军用电子设备印制电路板设计要求》)

名词解释

FR-4

FR-4是一种耐燃材料等级的代号,所代表的意思是树脂材料经过燃烧状态必须能够自行熄灭的一种材料规格,它不是一种材料名称,而是一种材料等级。

Tg/玻璃转化温度

Tg值是指材料从较为刚性的玻璃态转化为更具弹性和弯曲度的橡胶态时的温度。请注意,高于Tg时,材料特性将发生改变。

CTI

CTI:相对耐漏电起痕指数,是Comparative Tracking Index的缩略语。

含义:是表示耐漏电性的指标。在对绝缘物表面施加电压的状态下,使电解液滴落于电极间的成型品表面,评价到何电压为止不发生漏电破坏。

CTI等级:按照耐压值从0到5进行分级。数字越小,耐漏电性越高。

PI

聚酰亚胺(PI),是综合性能最佳的有机高分子材料之一。其耐高温达400℃以上 ,长期使用温度范围-200~300℃,部分无明显熔点,高绝缘性能,103 赫下介电常数4.0,介电损耗仅0.004~0.007,属F至H。

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CE

(1)氰酸酯树脂CE是新型的电子材料和绝缘材料,是电子电器和微波通讯科技领域中重要的基础材料之一,是理想的雷达罩用树脂基体材料;由于具有良好的热稳定性和耐湿热性,极低的线膨胀系数等优点,CE树脂成为生产高频、高性能、优质电子印制电路板的极佳的基体材料;另外CE树脂还是很好的芯片封装材料。

(2)CE树脂可用于制作军事、航空、航天、航海领域的结构件,比如机翼、舰船壳体等,还可制成宇航中常用的泡沫夹芯结构材料。

(3)CE树脂有良好的相容性,与环氧树脂、不饱和聚酯等共聚可提高材料的耐热性和力学性能,也可用来对其它树脂改性,用做胶黏剂、涂料、复合泡沫塑料、人工介质材料等。

(4)CE的透波率极高,透明度好,是很好的透波材料。

PTFE

聚四氟乙烯(Poly tetra fluoroethylene,简写为PTFE),一般称作“不粘涂层”或“易清洁物料”。这种材料具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点,几乎不溶于所有的溶剂。同时,聚四氟乙烯具有耐高温的特点。

耐高温:长期使用温度200~260度;

耐低温:在-100度时仍柔软;

耐腐蚀:能耐王水和一切有机溶剂;

耐气候:塑料中最佳的老化寿命;

高润滑:具有塑料中最小的摩擦系数(0.04);

不粘性:具有固体材料中最小的表面张力而不粘附任何物质;

无毒害:具有生理惰性;优异的电气性能,是理想的C级绝缘材料,报纸厚的一层就能阻挡1500V的高压;比冰还要光滑。

无论是普通的PCB设计,还是高频、高速PCB设计,基材的选择都是一门必不可少的学问,需要大家熟练掌握。

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