印刷電路板（PCB）通常是由非導電基材制成的平面層壓復合材料，內部或外部表面埋有銅電路層。它們可以簡單到只有一層或兩層銅，或者在高密度應用中可以有五十層或更多層。平坦的復合表面非常適合支撐焊接并連接到PCB的組件，而銅導體則通過電子方式將組件彼此連接。

標準印刷電路板的六個基本組件是：

預浸料

層壓板

銅箔

阻焊膜

命名法

最終完成

預浸料是在稱為預浸料處理機的特殊機器上涂有樹脂并干燥的薄玻璃織物。玻璃是將樹脂固定在適當位置的機械基板。樹脂（通常是FR4環氧樹脂，聚酰亞胺，特氟隆等）起初是作為液體涂覆在織物上的。當預浸料穿過處理機時，它進入烤箱部分，并開始干燥。離開處理機后，手會變干。

當預浸料坯暴露于更高的溫度（通常高于300華氏度）時，樹脂開始軟化并熔化。預浸料中的樹脂一旦熔化，就會到達一個點（稱為熱固性），然后再重新硬化，變得非常堅硬。盡管有這種強度，但預浸料和層壓板往往很輕。預浸料片或玻璃纖維可用于制造許多東西，從船到高爾夫球桿，飛機和風力渦輪機葉片。但這在PCB制造中也很關鍵。預浸料薄板是我們用來將PCB粘合在一起的材料，也是用來構建PCB的第二個組件-層壓板的材料。

層壓板（有時稱為覆銅層壓板）由預浸料片組成，這些預浸料片在加熱和加壓的情況下層壓在一起，每側都有銅箔片。樹脂硬化后，PCB層壓板就像塑料復合材料，兩面都有銅箔。

我們成像并蝕刻掉銅箔，以在層壓板表面上產生電路。這些銅電路將成為電路板內層和外層的導體或電線。用電路對疊層進行成像和蝕刻后，可以使用前面討論的預浸料將它們疊在一起。阻焊劑是綠色的環氧涂層，覆蓋電路板外層的電路。內部電路埋在半固化片的各層中，因此不需要對其進行保護。但是，如果不加以保護，外層將隨著時間的流逝而氧化和腐蝕。阻焊層為PCB外部的導體提供了保護。

命名法，有時也稱為絲網印刷，是您在PCB上阻焊層頂部看到的白色字母。術語是顯示每個組件在板上位置的字母，有時還提供組件方向。

除綠色和白色外，阻焊層和命名法都可以使用其他顏色，但是最受歡迎。

阻焊劑可保護PCB外層上的所有電路，我們不打算在這些外層上安裝組件。但是我們還需要保護裸露的銅孔和焊盤，以便在這些焊盤上焊接和安裝組件。為了保護這些區域并提供良好的可焊表面質量，我們通常使用金屬涂層，例如鎳，金，錫/鉛焊料，銀和其他僅為PCB制造商設計的最終表面涂層。

印刷電路有限責任公司已經生產高質量的電子PCB已有40多年了。多年來，作為印刷電路板制造商，我們緊跟瞬息萬變的市場需求，專門研究各種類型的電路板。我們在明尼蘇達州明尼阿波利斯市的55，000平方英尺的工廠擁有90多名專家。隨著時間的流逝，為了滿足現代電子產品的需求，我們在制造柔性電路和剛性柔性PCB方面積累了專業知識。

柔性和剛性柔性PCB為可安裝在小型設備內部的高度復雜的電氣系統奠定了基礎。它們也可以設計和制造得非常薄，非常輕，而不會犧牲生存能力。這些PCB在具有高沖擊和振動的環境中提供了高度的可靠性。經常使用柔性和剛性柔性PCB的行業包括航空航天，醫療，軍事，電信等。

印刷電路板是由什么制成的？

PCB可以使用多種材料作為基板和組件。材料的選擇取決于應用程序的要求，因為不同的材料選擇將使電路具有不同的質量，從而有助于在特定情況下的性能。

設計人員有時會根據電氣性能來選擇材料以用于高速應用，或者根據機械或熱生存能力（例如引擎蓋下的汽車）進行選擇。設計師可以選擇遵守法規的政府要求。例如，歐洲聯盟的有害物質限制（RoHS）指令禁止使用包含任何受限制的化學物質和金屬的材料。

最受歡迎的考慮因素之一是材料是否會通過UL，這是Underwriters Laboratories阻燃特性的縮寫。一個UL的評價是至關重要的許多電子裝置表明，在發生火災的情況下，電路板會自行熄滅-通常被認為是為消費者和其他電子產品的關鍵。

層壓板通常由具有獨特絕緣功能的樹脂和布料制成。這些包括電介質，例如FR4環氧樹脂，特氟隆，聚酰亞胺，以及其他使用玻璃與樹脂涂層的組合的層壓板。許多獨特的熱和電因素決定了哪種層壓板最適合給定的PCB設計。

PCB設計人員在考慮其設計的材料選擇時會面臨幾種性能特征。一些最流行的注意事項是：

介電常數–關鍵的電氣性能指標

阻燃性–對UL認證至關重要

更高的玻璃化轉變溫度（Tg）–承受更高溫度的組裝過程

降低的損耗因子–在重視信號速度的高速應用中很重要

投入使用時，PCB可能需要的機械強度包括剪切，拉伸和其他機械屬性

熱性能–高架服務環境中的重要考慮因素

尺寸穩定性–或材料在制造，熱循環或暴露于濕氣中移動了多少，以及移動了多長時間

以下是幾種用于制造印刷電路板的最受歡迎的材料：

FR4環氧層壓板和預浸料：FR4是世界上最流行的PCB基板材料。標記“ FR4”描述了滿足NEMA LI 1-1998標準定義的某些要求的一類材料。FR4材料具有良好的熱，電和機械特性，以及良好的強度重量比，使其成為大多數電子應用的理想選擇。FR4層壓板和半固化片由玻璃布，環氧樹脂制成，通常是成本最低的PCB材料。它尤其適用于層數較少的PCB –單面或雙面進入多層結構，通常少于14層。此外，基礎環氧樹脂可以與可顯著改善其熱性能，電性能，和UL火焰存活率/額定值–極大地提高了其在高速電路設計中以更低的成本用于更高層數構建，更高熱應力應用以及更高電氣性能的能力。FR4層壓板和預浸料非常通用，可適應廣泛接受的制造技術，并具有可預測的產量。

聚酰亞胺層壓板和預浸料：聚酰亞胺層壓板比FR4材料具有更高的溫度性能，并且電氣性能也略有改善。聚酰亞胺材料的成本比FR4高，但在苛刻和高溫環境下具有更高的生存能力。它們在熱循環過程中也更穩定，具有較少的膨脹特性，使其適合于多層數結構。

鐵氟龍層壓板和粘結層：鐵氟龍層壓板和粘結材料具有出色的電氣性能，使其成為高速電路應用的理想選擇。鐵氟龍材料比聚酰亞胺貴，但可以為設計人員提供所需的高速功能。聚四氟乙烯材料可以涂覆在玻璃織物上，但也可以制成無支撐薄膜，或使用特殊的填料和添加劑來提高機械性能。制造聚四氟乙烯印刷電路板通常需要具有獨特技能的勞動力，專門的設備和工藝，并期望降低生產良率。

柔性層壓板：柔性層壓板很薄，可以折疊電子設計，而不會失去電氣連續性。它們沒有玻璃纖維作為支撐，而是以塑料薄膜為基礎。它們同等有效地折疊到設備中，以便一次性彎曲以安裝應用程序，就像它們處于動態彎曲狀態一樣，在這種情況下，電路將在設備壽命期內連續折疊。柔性層壓板可以由高溫材料（例如聚酰亞胺和LCP（液晶聚合物））或成本極低的材料（例如聚酯和PEN）制成。由于撓性層壓板非常薄，因此制造撓性電路還可能需要獨特的熟練勞動力，專門的設備和工藝以及較低的制造良率。

其他：市場上還有許多其他層壓板和粘合材料，包括BT，氰酸酯，陶瓷和將樹脂結合在一起以獲得獨特的電氣和/或機械性能特征的共混體系。由于體積遠低于FR4，并且制造難度更大，因此通常認為它們是PCB設計的昂貴替代品。

仔細選擇層壓板對于確保PCB具有適合最終應用的正確的電氣，介電，機械和熱學性能非常重要。

混合印刷電路板

一些制造商將層壓板材料組合到混合系統中。一種常見的變體稱為剛性柔性 PCB，其中柔性電路和剛性層壓板被組合到混合包裝解決方案中，提供了柔性電路和傳統PCB的優點。一些部分是柔性的，可以使板彎曲成一定形狀，或者彎曲數千次，同時保持電氣連續性。其他部分是剛性的，提供了現代電子產品所需的更高的電氣布線密度。剛性撓性板通?？梢詾楫斀竦碾娮釉O計師提供理想的封裝方法。

另一個常見的混合變體是在常規FR4或聚酰亞胺PCB內包括特氟龍材料層。鐵氟龍層將在仍可制造的整個PCB封裝內，為電子設計師提供針對高速信號優化的層。

低流量和無流量的預浸料

制造剛性撓性板必不可少的一種材料是無或低流量的預浸料。流動預浸料的制備與常規預浸料的制備略有相似，但是樹脂被推進到更高的固化狀態。這將產生一片預浸料，樹脂將在其中流動一點點，但不會過多。像傳統的預浸料一樣，一旦樹脂達到一定的溫度，它就會熱固并變硬。

在剛性撓性電路板制造中，沒有低流量的預浸料是至關重要的，因為它們允許樹脂向上流動到電路板剛性部分的邊緣，而不會流到電路板的柔性部分上。如果剛性撓性制造商使用常規的預浸料，則樹脂會流出到撓性部分上，并使它們變得不撓性。無/低流量預浸料也通常用于將材料粘合到PCB上-例如用于柔性電路的散熱器和加固件，因為希望樹脂的流動速率低且可控。

低流量無預浸料的可用性非常有限，如果設計剛性軟板，設計人員應注意選擇與相應的流量無預浸料一起使用的層壓系統。剛性撓性制造商不能在剛性撓性設計中使用傳統的預浸料。同樣，無流量和低流量的預浸料在其應用中由于銅的重量較重而受到限制，其中樹脂沒有足夠的流量來封裝電路。它們還具有專門的制造注意事項，必須加以適應才能成功使用它們。

最受歡迎的PCB材料？

那就是FR-4，玻璃纖維增強層壓板，用阻燃環氧樹脂粘合。

只是它實際上不是材料，而是由美國貿易機構NEMA（美國國家電氣制造商協會）指定的等級。“ FR”代表“阻燃劑”，表示該材料符合UL94VO。

FR-4有何優點？

FR-4，也稱為FR4，價格低廉，用途廣泛。它是由預浸料制成的，預浸料本身是由玻璃纖維氈制成，并浸有環氧樹脂。它代表了與輕松鉆孔和金屬化相關的行業標準。它負責PCB的低成本生產，在RF /微波頻率下具有良好的性能。

FR-4提供：

高絕緣強度的電絕緣

高強度重量比

輕巧的

防潮性

相對耐溫性，因此您可以期望它在大多數環境條件下都能表現良好

FR-4有什么不好的地方？

盡管FR-4具有足夠的靈活性，易于在較大的機殼中作為PCB進行機械加工和定位，但這里只有一個問題：

微波頻率下的高介電損耗（損耗因子）

這意味著對于數GHz以上的高速數字電路或高頻模擬應用而言，它是一個糟糕的選擇

仔細看看FR-4

FR-4根據其屬性和應用分為四個子類：

標準，玻璃化轉變溫度T g為?130°C，有或沒有紫外線。最常見且使用最廣泛的類型。也是最實惠的FR-4

玻璃化轉變溫度較高，Tg?170°C-180°C。與無鉛回流焊技術兼容；

無鹵素且兼容無鉛回流焊技術

CTI標準化指數≥400，≥600

FR-1，FR-2和FR-3

這三種主要用于單層PCB。那有什么區別呢？

FR-1 Tg?130°C

FR-2 Tg約為105°C

FR-3 Tg約為105°C，但FR-￡使用環氧樹脂粘合劑代替FR-2的酚醛樹脂

CEM-1：FR-4的便宜替代品

FR-4已經是一種低成本的選擇，但CEM-1的成本更低。CEM代表復合環氧材料。像FR-4一樣，CEM-1是NEMA的分類。CEM-1由紙和兩層編織的玻璃環氧和苯酚化合物制成，僅用于生產單面印刷電路板，因為層壓板與孔中的金屬化工藝不兼容。介電性能與FR-4相似，但機械耐久性卻不如FR-4。可燃性等級為UL94-V0。

CEM-3：與FR-4非常相似

CEM-3用于帶電鍍孔的雙面PCB，每平方米的成本通常比FR-4低約1至2美元。根據特性和應用，CEM-3層壓板分為以下子類：

標準，帶或不帶防紫外線

與無鉛回流焊技術兼容

無鹵素，無磷和銻，無毒

CTI標準化指數≥600

CEM系列的其余部分

CEM-2：纖維素紙芯和玻璃纖維織物表面

CEM-4與CEM-3非常相似，但不阻燃

CEM-5（也稱為CRM-5）具有聚酯編織玻璃芯

多層PCB使用哪種材料？

當然，堆疊PCB的目的是節省空間。使用本指南與PCB墊片堆疊可以很容易做到這一點。

對于材料，與尺寸和電穩定性有關的參數對于多層板至關重要。

? RO4000

如前所述，這種材料非常適合用于堆疊PCB。它具有介電常數的低溫系數以最大程度地減小相位變化，并具有與銅緊密匹配的z軸熱膨脹系數（CTE）。

? 剛柔材料

這些材料也稱為剛撓材料，效果很好。例如，PTFE特別適用于低損耗微波電路，但是由于其尺寸和介電常數隨溫度變化，它不適用于多層電路。

獲得PTFE電氣特性優勢的解決方案是提高其結構完整性。這是通過將材料的電性能與聚酰亞胺材料的機械性能相結合來完成的。

PCB基板的四種主要類型具有不同的優勢，但是，當然選擇哪種取決于您的應用和預算。這里快速提醒您在考慮材料選擇時從何處開始。

印刷電路材料供應商

我們重視與供應商的關系，并使用多種來源的多種材料。

但是，我們幾乎每天都在使用某些工具，這有助于我們根據其屬性來描述流程，這些流程包括：

松下Felios：

松下Felios R-F775柔性覆銅板

杜邦Pyralux：

杜邦AP柔性覆銅層壓板

杜邦LF和FR覆蓋層和粘合層

日立：

聚酰亞胺層壓板

聚酰亞胺無流動預浸料

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層壓板和不流動的預浸料

isola：

層壓板和不流動的預浸料
責任編輯：tzh