PCB的材料和結(jié)構(gòu)詳情【轉(zhuǎn)發(fā)】

2017-10-13  by:CAE仿真在線  來源:互聯(lián)網(wǎng)



隨著電路設(shè)計(jì)日趨復(fù)雜和高速,如何保證各種信號(hào)(特別是高速信號(hào))完整性,也就是保證信號(hào)質(zhì)量,成為難題。阻抗的控制最終需要通過PCB設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn),對(duì)PCB板工藝也提出更高要求。下面是我針對(duì)這個(gè)問題,結(jié)合實(shí)際的生產(chǎn),有了一些粗淺的認(rèn)識(shí)和總結(jié),和大家分享,先來了解一些最基礎(chǔ)的東西吧……


1
PCB的基材


PCB是為完成第一層次的元件和其它電子電路零件接合提供的一個(gè)組裝基地,從而組裝成一個(gè)具有特定功能的模塊或產(chǎn)品。所以PCB在整個(gè)電子產(chǎn)品中扮演了支撐電路元件和互連電路元件的角色,即支撐和互連的作用。在電子行業(yè)有人說:“PCB是硬件工程師的實(shí)驗(yàn)田,是設(shè)計(jì)工程師的調(diào)色板,是實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想的階梯,是虛擬轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)的搖籃”。一塊板子承載著PCB人太多的希望和期待……


萬丈高樓平地起,PCB的板料就是我們蓋樓的基礎(chǔ)。接下來讓我?guī)е蠹乙黄鹱哌M(jìn)PCB板料的神秘世界,來了解PCB的產(chǎn)品是由于什么物體組成的……

PCB的材料和結(jié)構(gòu)詳情【轉(zhuǎn)發(fā)】HFSS培訓(xùn)的效果圖片1


PCB的板料


學(xué)名:覆銅板-----又名基材,別名:板料、大料等 還有一點(diǎn)悄悄的告訴你:當(dāng)它用于多層板生產(chǎn)時(shí),也叫芯板(CORE)。

英文名: CCL-Copper Clad Laminate

簡稱:CCL

性別:男(因?yàn)槭莿傂园鍐?軟板材料(PI)是他妹妹,因?yàn)樗容^柔軟........

民族:多民族,因?yàn)槊總€(gè)民族都在用他……

成份:它是由銅箔(皮),樹脂(筋),玻璃纖維布及其它功能性補(bǔ)強(qiáng)添加物(骨)組成。

學(xué)歷:國際UL黃卡認(rèn)證等等

最喜歡的顏色(芯板顏色):主要是黃色,但偶爾也有白色


誕生記:

將補(bǔ)強(qiáng)材料浸以樹脂,一面或兩面覆以銅箔,經(jīng)熱壓而成的一種板狀材料,稱為覆銅箔層壓板。

PCB的材料和結(jié)構(gòu)詳情【轉(zhuǎn)發(fā)】HFSS培訓(xùn)的效果圖片2


家族成員分類:

一般按基板的增強(qiáng)材料不同,可劃分為:紙基、玻璃纖維布基、復(fù)合基(CM系列)、積層多層板基和特殊材料基(陶瓷、金屬芯基等)五大類。常見的玻璃纖維布基CCL有環(huán)氧樹脂(FR-4、FR-5),它是目前最廣泛使用的玻璃纖維布基類型。  

PCB的材料和結(jié)構(gòu)詳情【轉(zhuǎn)發(fā)】HFSS培訓(xùn)的效果圖片3


特殊備注:

常規(guī)FR4板料的厚度,通常是0.7mm以下的板料是不含銅厚的,0.7mm及以上的又分為含銅和不含銅兩種。比如板厚0.7mm含銅,就是銅箔加芯板總厚度為0.7mm。如果板厚0.7mm不含銅,在實(shí)際應(yīng)用中板厚加上銅箔厚度就會(huì)超過0.7mm,請(qǐng)注意此點(diǎn)區(qū)別。最薄的芯板為0.05mm。


常用板料的厚度:

PCB的材料和結(jié)構(gòu)詳情【轉(zhuǎn)發(fā)】HFSS培訓(xùn)的效果圖片4


2
銅箔的介紹


按照銅箔不同的制法,可分為壓延銅箔(RA)與電解銅箔(ED)兩大類。電解銅箔是通過專用電解機(jī)連續(xù)生產(chǎn)出的生箔再經(jīng)表面處理而成。它是我們常用硬板的銅箔材料。


壓延銅箔(Rolled Copper Foil) 是將銅板經(jīng)過多次重復(fù)輥軋而制成的原箔(也叫毛箔),根據(jù)要求進(jìn)行粗化處理。由于壓延銅箔耐折性和彈性系數(shù)大于電解銅箔,故適用于柔性覆銅箔板上。


下圖為不同種類的電解銅箔的特性及代號(hào)

PCB的材料和結(jié)構(gòu)詳情【轉(zhuǎn)發(fā)】HFSS培訓(xùn)的效果圖片5

常用銅箔厚度類型:1/4OZ;1/3OZ;1/2OZ;1OZ;2OZ;3OZ



3
半固化片(PP)


半固化片是一種片狀材料,在一定溫度和壓力作用下,具有流動(dòng)性并能迅速地固化和完成粘結(jié)過程,并與載體一起構(gòu)成絕緣層。俗稱半固化片或粘結(jié)片。因?yàn)橛⑽拿纸衟repreg,通常也叫PP.在實(shí)際壓制完成后因內(nèi)層殘銅率及成品銅厚等因素的影響。成品厚度通常會(huì)比原始值小10-15um左右。

PCB的材料和結(jié)構(gòu)詳情【轉(zhuǎn)發(fā)】HFSS培訓(xùn)的效果圖片6

為了滿足阻抗要求,需要調(diào)整PCB疊層。在實(shí)際生產(chǎn)中,同一個(gè)浸潤層最多可以使用3個(gè)半固化片,且最大厚度不能超過20mil.超過此數(shù)據(jù)需要考慮增加芯板來制作,可以把芯板兩面的銅箔蝕刻掉或者直接用光板,再在兩面用半固化片粘連,這樣可以實(shí)現(xiàn)較厚的浸潤層。最少可以只用一個(gè)半固化片。但有的時(shí)候因內(nèi)層銅箔分布稀疏,或者成品銅厚太厚。需要大面積填膠,廠家出于產(chǎn)品的可靠性考慮,要求必須至少使用兩張PP。


為了滿足阻抗需求,下圖是典型的假八層板疊層。

PCB的材料和結(jié)構(gòu)詳情【轉(zhuǎn)發(fā)】HFSS結(jié)果圖片7


4
PCB基材的常見性能指標(biāo)


TG:玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度,常規(guī)分為:TG130-135度(常規(guī)),TG150度(中TG),TG170-175度(高TG)。

介電常數(shù)(DK):FR4通常在3.9-4.6之間,通常在阻抗計(jì)算時(shí)要考慮;

熱膨脹系數(shù)(CTE):高溫時(shí)板子形變的性能指標(biāo)

漏電起痕指數(shù)(CTI):有關(guān)耐高壓擊穿的參數(shù)

離子遷移(CAF):影響板子的可靠性

損耗角正切值(DF):與信號(hào)在板上損耗相關(guān)的參數(shù)。



5
常見板料供應(yīng)商


生益、聯(lián)茂、南亞、臺(tái)耀、臺(tái)光、ISOLA NECLO 、松下、日立、 ROGERS、 ARLON 、TACONIC 等。


問題來了

上圖中成品板厚1.6mm的PCB板子,我們有什么方法來避免假八層的出現(xiàn),因?yàn)榧侔藢訒?huì)增加成本喲。阻抗圍毆,圍毆,圍毆,你不動(dòng)手,我先動(dòng)手。請(qǐng)高手出招……




原作者及出處——一博科技“高速先生” 作者:王輝東

開放分享:優(yōu)質(zhì)有限元技術(shù)文章,助你自學(xué)成才

相關(guān)標(biāo)簽搜索:PCB的材料和結(jié)構(gòu)詳情【轉(zhuǎn)發(fā)】 HFSS電磁分析培訓(xùn) HFSS培訓(xùn)課程 HFSS技術(shù)教程 HFSS無線電仿真 HFSS電磁場仿真 HFSS學(xué)習(xí) HFSS視頻教程 天線基礎(chǔ)知識(shí) HFSS代做 天線代做 Fluent、CFX流體分析 HFSS電磁分析 

編輯
在線報(bào)名:
  • 客服在線請(qǐng)直接聯(lián)系我們的客服,您也可以通過下面的方式進(jìn)行在線報(bào)名,我們會(huì)及時(shí)給您回復(fù)電話,謝謝!
驗(yàn)證碼

全國服務(wù)熱線

1358-032-9919

廣州公司:
廣州市環(huán)市中路306號(hào)金鷹大廈3800
電話:13580329919
          135-8032-9919
培訓(xùn)QQ咨詢:點(diǎn)擊咨詢 點(diǎn)擊咨詢
項(xiàng)目QQ咨詢:點(diǎn)擊咨詢
email:kf@1cae.com