設(shè)計人員在考慮其設(shè)計的材料選擇時會面臨幾種性能特征。這里特別需要注意的是:介電常數(shù)–關(guān)鍵的電氣性能指標(biāo),阻燃性–對UL認(rèn)證至關(guān)重要;更高的玻璃化轉(zhuǎn)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(yīng)用中很重要;投入使用時,印制多層pcb線路板可能需要的機(jī)械強(qiáng)度包括剪切,拉伸和其他機(jī)械屬性;熱性能–高架服務(wù)環(huán)境中的重要考慮因素;尺寸穩(wěn)定性–或材料在制造,熱循環(huán)或暴露于濕氣期間移動了多少,以及移動了多長時間等,以下是一些用于制造印刷電路板的最受歡迎的材料:
- FR4環(huán)氧層壓板和預(yù)浸料:FR4是世界上最流行的印制多層pcb線路板基板材料。標(biāo)記“ FR4”描述了滿足NEMA LI 1-1998標(biāo)準(zhǔn)定義的某些要求的一類材料。FR4材料具有良好的熱,電和機(jī)械特性,以及良好的強(qiáng)度重量比,使其成為大多數(shù)電子應(yīng)用的理想選擇。FR4層壓板和半固化片由玻璃布,環(huán)氧樹脂制成,通常是成本最低的PCB材料。它尤其適用于層數(shù)較少的PCB-單面或雙面進(jìn)入多層結(jié)構(gòu),通常少于14層。此外,基礎(chǔ)環(huán)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(shè)計中以較低的成本用于更高層數(shù)構(gòu)建,更高熱應(yīng)力應(yīng)用以及更高電氣性能的能力。FR4層壓板和預(yù)浸料非常通用,可適應(yīng)廣泛接受的制造技術(shù),并具有可預(yù)測的產(chǎn)量。
- 聚酰亞胺層壓板和預(yù)浸料坯:聚酰亞胺層壓板比FR4材料具有更高的溫度性能,并且電性能性能略有改善。聚酰亞胺材料的成本高于FR4,但在苛刻和高溫環(huán)境下具有更高的生存能力。它們在熱循環(huán)過程中也更穩(wěn)定,具有較少的膨脹特性,使其適用于更高的層數(shù)結(jié)構(gòu)。
- 鐵氟龍層壓板和粘結(jié)層:鐵氟龍層壓板和粘結(jié)材料具有出色的電氣性能,使其成為高速電路應(yīng)用的理想選擇。鐵氟龍材料比聚酰亞胺貴,但可以為設(shè)計人員提供所需的高速功能。聚四氟乙烯材料可以涂在玻璃織物上,也可以制成無支撐薄膜,也可以用特殊的填料和添加劑制成,以改善機(jī)械性能。制造聚四氟乙烯印制多層pcb線路板通常需要獨(dú)特的技術(shù)工人,專門的設(shè)備和工藝,并期望降低生產(chǎn)良率。
- 柔性層壓板:柔性層壓板很薄,可以折疊電子設(shè)計,而不會失去電氣連續(xù)性。它們沒有用于支撐的玻璃纖維,但是基于塑料薄膜。它們同等有效地折疊到設(shè)備中,以便一次性彎曲以安裝應(yīng)用程序,就像它們處于動態(tài)彎曲狀態(tài)一樣,在這種情況下,電路將在設(shè)備壽命期內(nèi)連續(xù)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(dú)特的熟練勞動力,專門的設(shè)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(jié)合在一起以獲得獨(dú)特的電氣和/或機(jī)械性能特征的共混體系。由于體積遠(yuǎn)低于FR4,并且制造難度更大,因此通常認(rèn)為它們是印制多層pcb線路板設(shè)計的昂貴替代品。
仔細(xì)選擇層壓板對于確保印制多層pcb線路板具有適合最終應(yīng)用的正確的電氣,介電,機(jī)械和熱性能非常重要。