PCB基材特性简介课件.ppt

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1、PCB基材特性简介SHENZHENHUAFENGEEDMCO.,LTD.深圳市华丰电器器件制造有限公司■常见的基材性能介绍表PCB基材特性简介■PCB制作设计需关注的基材特性：PCB基材特性简介◆Tg（GlassTransitionTemperature）玻璃态转化温度◆Td（ThermalDecompositionTemperature）热分解温度◆CTE（CoefficientofThermalExpansion）热膨胀系数◆CTI（ComparativeTrackingIndex）相比漏电起痕指数◆CAF离子

2、迁移◆Permittivity/（DK）介电常数◆LossTangent/（DF）介质损耗角正切◆……■Tg玻璃态转化温度PCB基材特性简介基板类型Tg(℃)耐热性PI/玻纤布220-260好差BT/玻纤布220-225PPE/玻纤布180-240耐热环氧/玻纤布170环氧/玻纤布130-140PTFE/玻纤布25玻璃态转化温度指基材树脂因环境温度的升高而发生力学状态变化，在被加热的情况下，由玻璃态转变为高弹态（橡胶态）所对应的转变温度。层数多、厚度厚和面积尺寸大的高性能板件比起常规PCB应具有更好的耐热性或更高的

3、Tg温度：◆提高其在高温焊接时的耐热性能（即提高基材的高温软化温度或粘弹性温度）◆保证高性能板在焊接时具有较小或极小的形变，使SMD等引脚与板面焊盘之间形成最小的剪切应力和拉应力、提高焊接点质量（或均匀一致性）◆提高这些高性能多层板的组装可靠性和使用寿命■Td热分解温度PCB基材特性简介基板材料类型热分解温度（°C）备注环氧树脂/玻纤布基（FR-4）310172聚酰亚胺树脂/玻纤布基380改性聚酰亚胺树脂/玻纤布基330聚四氟乙烯树脂/玻纤布基500聚苯醚树脂（PPE）/玻纤布基400低Er型聚苯醚树脂（PPE）/

4、玻纤布基370高Er型热分解温度指由于热作用而产生的热分解反应的温度。无铅化实验及应用证明，一味采用高Tg和低CTE基材，但如果热分解温度Td低（如≤320°C）的话，不但制作成本增加了，而且耐热性能也是不能提高和改善的。可选择下面两种方式组合的基材以获取更好的耐热性、可靠性：◆低Tg和高Td树脂组成的基材（LGHD）◆高Tg和高Td树脂组成的基材（HGHD）■CTE热膨胀系数PCB基材特性简介名称CTE值（ppm/℃)树脂（＞Tg）40-100树脂（

5、PTH铜层17热膨胀系数是指基板材料在受热后，其单位温度上升之间引起的基板材料尺寸的线性变化。一般是高Tg树脂的基板材料也具有低的热膨胀系数。◆对焊接可靠性的影响：减小在焊接点处形成一个剪切内应力◆对层间对位度的影响：提高层间对准度◆对导通孔可靠性的影响：避免引起孔壁断裂■CAF离子迁移PCB基材特性简介导电性阳极丝CAF的形成是指在电场作用下，跨越非金属基材（介质）而迁移的导电性金属盐类的电化学迁移行为。CAF的产生是在有金属盐类和潮湿并存条件下于电场驱动而沿着玻璃纤维与树脂界面上迁移而发生的。最根本的措施是通过

6、下面的措施改善玻璃纤维与树脂界面之间紧密牢固的结合：◆采用新型玻纤布或散开（开纤布/扁平纱）玻纤布◆提高树脂对玻纤布的润湿性◆减少树脂中离子含量以及板材的吸水率◆改进钻孔的孔壁粗糙度、去钻污质量◆控制板面的离子污染◆……PCB基材特性简介■Permittivity介电常数◆低介电常数的基板材料PCB导线的信号传输速度：（Vc光速，Dk相对介电常数，K常数）在高频（指信号传输频率大于300MHz的范围）电路上应用的PCB，采用越低的介电常数Er，就可以得到越高的信号传输速度或越小的延迟时间。◆高介电常数的基板材料微带

7、天线的共振动频率f：（Vc光速，Dk介电常数，l接地层的边长）在某些特性应用条件下，如高频微波电子电路的元件和平面（埋入）电容技术等应用领域，要求采用高的介电常数的介质层。介电常数Er越大，则元器件（如微带天线的边长）就越小，满足便携和小型化的要求。PCB基材特性简介■导热系数导热系数又称为热传导系数、热传导率、热导率。它表示物质热传导性能的物理量。是当等温面垂直距离为1米，其温度差为1°C时，由于热传导而在1小时内穿过1平方米面积的热量（千卡）。几种材料的导热系数：材料品种导热系数（W/m°K）1氧化铝陶瓷（部分

8、IC封装基板采用）182金属铝2363金属铜4034立方体型氮化硼（填充材料）13005三氧化二铝（填充材料）25-406E型玻璃布纤维1.07双酚A环氧树脂一般固化物0.1338FR-4环氧-玻璃纤维布基覆铜板0.51883年英国制定铅中毒的预防法规1960年代饮用水管道的焊接中禁止使用含铅焊料1970年代颜料、涂料中禁止使用含铅物质1980年代全球推广使