PCB材料简单介绍

1.铜箔
铜是电路板中最重要的导电材料，电路板上的信号基本上都是铜箔蚀刻的。
铜厚是工程师在分层设计中需要考虑的设计指标参数。对于高速电路设计，随着频率的增加，也需要考虑信号传输的皮肤效应，因为铜箔的粗糙度会影响高速电路设计中的信号传输质量。

电解铜箔（Electrodeposited copper foil）
在硫酸铜镀液环境下，巨型镀槽的阴阳极距离极小，不锈钢阴极轮高速旋转冲击镀液，电流高(600ASF），片状连续铜箔可在光滑的滚轮表面撕下，经肿瘤处理(增加表面积)、耐热层处理(隔离胺引起的爆板)和抗氧化处理(防锈防污)后成为商用铜箔。
朝向滚轮的一侧称为光面（Drum Side），朝向镀液的一面称为毛面（Matte Side）。

压延铜箔（rolled-wrought copper foil）
粗铜是从铜矿中提炼出来的，经过熔炼和电解提纯，纯度达到99.9%，约2mm厚铜锭。以铜锭为母材，经酸洗去油，反复800次°C热辊轧、压延(长方向)加工在上述高温下进行。

对于AN-W型压延铜箔经上述加工后，高温退火，再结晶软化，再冷压延，反复加工至所需厚度。LTA-W型压延铜箔，只进行冷压延加工。

当上述两种压延铜箔制成小于0时.1mm生箔后，在表面粗化、耐热层处理、抗氧化处理等一系列表面处理。

电解铜箔应用在绝大多数的线路板上，主要是硬板（Rigid Board），压延铜箔主要用于对弯曲和拉伸强度要求较高的柔性板（Flexible）上。

根据铜箔的性能可分为以下几种：

高温延伸铜箔（HTE: High temperature elongation electrodeposited）
多层印刷电路板刷电路板的热量会使铜箔再结晶，因此铜箔需要高温（180°C）在室温下保持稳定。其特点主要体现在尺寸稳定性和高柔韧性上，多用于FR-4材质多层板。

铜箔的反面处理（RTF: Reverse treated copper foil）
基板铜箔光面朝内，毛面朝外。
提高产量：减少短路，因为表面菱线粘附很低，蚀刻时不会有残铜
减少断路，由于干膜可以黏着非常强固，所以可以将断路概率降至最低
缩短工艺：速度提高，蚀刻速度快，棕化处理速度快
线路可靠性：线间和层间绝缘功能好，蚀刻因子高

铜箔双面处理（DST: double-side treatment copper foil）
目前光面和粗面粗化的主要目的是降低成本，粗化光面可以节省压膜前的铜面处理和棕化步骤。

超低菱线铜箔（VLP: Very low profile copper foil）
硅化处理（Low profile）传统铜箔粗面处理菱线粗糙度，不利于细线的制造，必须尽量降低菱线高度。VLP也处理了光面，从而改善了这个问题。

超薄铜箔（UTF: Ultra thin copper foil）
一般来说，薄铜箔是指0.5 oz (17.5 micron)以下，3/8 oz 由于操作太薄，需要额外的载体（Carrier）可以做各种操作(称为复合型)copper foil），否则容易造成损害。一般使用的载体有两种，一种是传统的ED以铜箔为载体，厚约2.1mil；另一种载体是铝箔，厚度约3mil。

超薄铜箔客户服务客户服务的问题是针孔或孔。由于厚度太薄，在电镀过程中不能完全填充孔。解决方案是降低电流密度，使结晶变薄。细线，特别是5mil以下需要超薄铜箔，以减少蚀刻时的过蚀和侧蚀。

标准电解铜箔（STD）
一般，标准铜箔（STD）粗糙度约为7-8μm，反转铜箔（VLP）粗糙度约为4-6μm，粗糙度低的铜箔粗糙度约为3~4μm，超低粗糙度铜箔粗糙度约1.5-2μm。

2.半固化片（PP）和芯板（Core）
PCB的基材主要包含半固化片和芯板，芯板是由半固化片和铜箔组成的。

PP由玻纤布（Glass fabric）、树脂（Resin）、硬化剂（Dicyandiamide）、速化剂（Accelerator）、溶剂（Solvent）、填充剂（Additive）组成。
半固化片通常被称为介质（Dielectric Layer）。

PP表面无铜箔，由半固体树脂和玻璃纤维组成， 相比Core要软一些 ，它构成所谓的浸润层，在PCB主要用于粘合芯板Core。

玻璃纤维布按玻璃纤维的制作方式分为连续式（Continuous）和不连续式（discontinuous）。连续编织玻璃布（fabric），用在FR在4等基材上，不连续可制成片状玻璃垫（Mat）,用在CEM3等基材上。

玻璃的等级可分为四种：A高碱度，C抗化性等级，E电子用途等级，S高强度等级。电子玻璃布应用最广泛（E-Glass）

玻璃纤维布的主要特点是高强度、耐热、耐火、耐化、防潮、耐热、耐电。

玻璃纤维布主要填充在树脂中，可以增加PCB的X-Y方向的机械强度。玻璃纤维布的编制数量和类型主要考虑在选择时，是否损耗较低。

玻璃纤维布有两个编织方向，其中横向一般称为纬纱，纵向一般称为经纱。玻璃纤维布有多种型号，每种型号的经纬编织数量不同。

芯板：
基材是PCB工厂的名称是生产PCB基材，又称芯板，Core等，在CCL（Copper Clad Laminate）工厂覆铜板。Core玻璃纤维布或其纤维布或其他增强材料浸泡在树脂中，一面或两面覆盖铜箔，并通过热压制成的板状材料。（PCB）导电、绝缘、支撑三大功能。

树脂类型和应用类型分为以下类型：
纸基酚醛板：包括XPC、XXXPC、FR-1及FR-2.酚醛树脂和纤维纸的组成
CEM-1/CEM-三、玻璃布用于表面，CEM-内芯为纤维纸，CEM-内芯为玻璃毡
FR-4基材：一般指玻璃布基中含有环氧树脂的基材
高性能基材：其他特殊/非酚醛/非酚醛FR-四种树脂基材也包括Aramid、RCC等新开发的材料
无卤素基材：无卤素树脂系统基材。
正常PCB常用的是FR-4基材。

3.介电常数（Dk）
介电常数是介质材料的物理特性，表示介质或绝缘材料的电气性能。它是一个无量的大纲常数，直接关系到传输线的阻抗和信号PCB中速传输。
影响介电常数的主要因素是介质本身的物质，如FR影响介电常数的主要原因是树脂类型、玻璃纤维布类型和树脂含量。

介电常数常见介质

4.介质损耗角（Df）
Df即Dissipationfactor简称中文称为介质损耗因子，又称阻尼因子和内耗(internal dissipation)或损失角正切(loss tangent)，在交变力场的作用下，应变与应力周期相位差的正切，这也相当于该材料的损耗模量与储能模量之比（一般来说，信号线中缺失的能量与仍存在线中的能量之比）。损耗与Dk&Df以下是介质损失的近似计算公式。

介质损耗角越大，角越大，单位长度越大。

5.什么是FR4？

FR-4是耐燃材料等级的代码，是指树脂材料燃烧后必须能够自行熄灭的材料规格。它不是一个材料名称，而是一个材料等级，所以一般电路板使用FR-4等级材料就有非常多的种类，但大多数都是所谓的四功能(Tera-Function)环氧树脂加填料(Filler)玻璃纤维制成的复合材料。

FR-根据玻璃布层压板，根据用途不同，行业一般称为：FR-4 Epoxy Glass Cloth、绝缘板、环氧板、环氧板、溴化环氧板FR-4.玻璃纤维板，玻璃纤维板，FR-4补强板、FPC强化板、柔性线路板强化板、FR-4环氧树脂板、阻燃绝缘板、FR-四层板、环氧板、FR-4光板、FR-4.玻璃纤维板、环氧玻璃布板、环氧玻璃布层压板、线路板钻孔垫板。主要技术特点及应用：电绝缘性 适用于高性能电子绝缘要求的产品，具有稳定性、平整度好、表面光滑、无凹坑、厚度公差标准，如FPC补强板、PCB钻床垫板、玻璃纤维介质、电位器碳膜印刷玻璃纤维板、精密游星齿轮（晶片研磨）、精密试验板、电气（电气）设备绝缘支撑隔板、绝缘垫板、变压器绝缘板、电机绝缘件、研磨齿轮、电子开关绝缘板等。