PCB材料的用途/特性与注意事项
发表时间：2021-02-18 09:11:59 人气：1900
现今的PCB基材大底由铜箔层（CooperFoil）、补强材（Reinforcement）、树脂（Epoxy）等三种主要成份所构成，可是自从无铅（LeadFree）制程开始后，第四项粉料（Fillers）才被大量加进PCB的板材中，用以提高PCB的耐热能力。
我们可以把铜箔想像成人体的血管，用来输送重要的血液，让PCB起到活动的能力；补强材则可以想像成人体的骨骼，用来支撑与强化PCB不至于软蹋下来；而树脂则可以想像是人体的肌肉，是PCB的主要成分。
下面将这四种PCB材料的用途、特性与注意事项来加以说明：
1.CopperFoil（铜箔层）
ElectricCircuit：导电的线路。
Signalline：传送讯息的讯（信）号线。
Vcc：电源层、工作电压。最早期的电子产品的工作电压大多设为12V，随著技术的演进，省电的要求，工作电压慢慢变成了5V、3V，现在更渐渐往1V移动，相对地铜箔的要求也越来越高。
GND（Grounding）：接地层。可以把Vcc想成是家裡面的水塔，当我们把水龙头打开以后，透过水的压力（工作电压）才会有水（电子）流出来，因为电子零件的作动都是靠电子流动来决定的；而GND则可以想像成下水道，所有用过或没用完的水，都经由下水道流走，否则水龙头一直排水，家裡面可是会淹大水的。
HeatDissipation（duetohighthermalconductivity）：散热用。有没有听说过某些CPU热到可以把蛋煮熟，这其实不夸张，大多数的电子元件都会耗用能量而产生热能，这时候需要设计大面积的铜箔来让热能尽快释放到空气当中，否则不只人类受不了，就连电子零件也会跟著当机。
2.Reinforcement（补强材）
选用PCB补强材的时候必须具备下列的各项优异特性。而我们大部分看到的PCB补强材都是玻璃纤维（GF，GlassFiber）制成，仔细看的话玻璃纤维的材质有点像很细的钓鱼线，因为具备下列的个性优点，所以经常被选用当PCB的基本材料。
HighStiffness：具备高「刚性」，让PCB不易变形。
DimensionStability：具备良好的尺寸安定性。
LowCTE：具备低的「热胀率」，防止PCB内部的线路接点不至于脱离造成失效。
LowWarpage：具备低的变形量，也就是低的板弯、板翘。
HighModules：高的「杨氏模量」
3.ResinMatrix（树脂混合材）
传统FR4板材以Epoxy为主，LF（LeadFree）／HF（HalogenFree）板则采用多种树脂与不同固化剂与之搭配，使得成本上升，LF约20%，HF约45%。
HF板材易脆易裂且吸水率变大，厚大板容易发生CAF，需改用开纤布、扁纤布，并强化含浸均匀之物质。
良好的树脂必须具备下列的条件：
HeatResistance：耐热好。加热焊接两～三次后不会爆板，才叫耐热性好。
LowWaterAbsorption：低的吸水率。吸水是造成PCB爆板的主要原因。
FlameRetardance：必须具备阻燃性。
PeelStrength：具备高的「抗撕强度」。
HighTg：高的玻璃态转换点。Tg高的材料大多不易吸水，不吸水才是不爆板的根本原因，而不是因为高Tg。
Toughness：良好的「韧度」。韧度越大越不容易爆板。Toughness又被称作「破坏能量」，韧度越好的材料其承受衝击忍受破坏的能力就越强。
Dielectricproperties：高的介电性，也就是绝缘材料。
4.FillersSystem（粉料、填充料）
早期有铅焊接的时候温度还不是很高，PCB原本的板材还可以忍受，自从进入无铅焊接后因为温度加高，所以粉料才加进PCB的板材中来将强PCB抵抗温度的材料。
Fillers应先作藕合处理以提高分散性与密著性。
HeatResistance：耐热好。加热焊接两～三次后不会爆板，才叫耐热性好。
LowWaterAbsorption：低的吸水率。吸水是造成PCB爆板的主要原因。
FlameRetardance：必须具备阻燃性。
HighStiffness：具备高「刚性」，让PCB不易变形。
LowCTE：具备低的「热胀率」，防止PCB内部的线路接点不至于脱离造成失效。
DimensionStability：具备良好的尺寸安定性。
LowWarpage：具备低的变形量，也就是低的板弯、板翘。
Drillprocessibility：因为粉料的高刚性与高韧性，所以造成PCB钻孔的困难度。
HighModulus：杨氏模量
HeatDissipation（duetohighthermalconductivity）：散热用。
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