電路設計 - 關於製造中使用的PCB資料和層壓板

PCB資料的選擇是PCB設計過程中的第一步。 為您的設計選擇合適的資料非常重要，因為它會影響電路板的整體效能。

在選擇開始之前，有很多因素需要考慮。 確保資料效能符合您的特定板材要求和最終應用。

我們在製造PCB時面臨的主要問題之一是，設計師往往過於依賴資料資料表。 資料表為設計者提供了資料電力特性的全面描述。 然而，在考慮各種現實世界的製造問題時，資料表是不够的，現實世界的生產問題很重要，因為它們會影響產量和成本。

在這篇博客文章中，我們將重點關注以下幾點：

印刷電路板資料：

PCB資料：覆銅層壓板

使用以下3項製造印刷電路板：

預浸料：B級資料，具有粘性，可粘合不同的層壓板或箔。

銅箔：PCB上的導電跡線。

覆銅層壓板（芯材）：通過預浸料和銅箔進行層壓和固化。

PCB資料：箔、芯和預浸料

如何選擇PCB層壓板？

PCB層壓板由介電材料製成。 在選擇PCB層壓板時，我們需要考慮所用電介質資料的一些關鍵特性。 這些内容包括：

熱效能電力特性

玻璃化轉變溫度（Tg）介電常數（Dk）

分解溫度（Td）損失正切或損失因數（Tan島或Df）

導熱係數（k）

熱膨脹係數

玻璃化轉變溫度（Tg）：隨著聚合物鏈變得更容易移動，PCB基板從玻璃化、剛性狀態變為軟化、可變形狀態的溫度。 Tg以攝氏度表示。

玻璃化轉變溫度（Tg）

370人力資源

180°C

羅傑斯4350B 280°C

分解溫度（Td）：資料發生化學分解的溫度。 國際單位制組織：攝氏度。

分解溫度（Td）

370人力資源

340°C

羅傑斯4350B 390°C

導熱係數（k）：資料的導熱效能； 低導熱率意味著低傳熱，而高導電率意味著高傳熱。 國際單位制組織：瓦特/米開爾文。

導熱係數（k）

370人力資源

0.4瓦/米

羅傑斯4350B 0.69 W/m

熱膨脹係數（CTE）：PCB資料受熱時的膨脹率。 CTE以每加熱攝氏度百萬分之一（ppm）表示。 國際單位制組織：PPM/°C。

當資料的溫度上升到Tg以上時，CTE也上升。

基板的CTE通常比銅的CTE高得多，當PCB被加熱時，這會導致互連問題。

X軸和Y軸的CTE通常低至每攝氏度約10至20ppm。 這通常是由於編織玻璃在X和Y方向上限制了資料。 即使資料的溫度上升到Tg以上，CTE也不會有太大變化。 囙此材質必須在Z方向上展開。

沿Z軸的CTE應盡可能低； 目標是低於每攝氏度70ppm，這將隨著資料超過Tg而新增。

資料的膨脹是通過熱膨脹係數（CTE）來量測的。 此圖顯示了Z方向上的CTE。 要瞭解更多關於PCB資料熱考慮因素的資訊，請閱讀我們的文章PCB組裝中的熱分析是什麼

熱膨脹係數

370人力資源

X 13 ppm/°C

Y 14 ppm/°C

Z 45 ppm/°C

Rogers 4350B X 10 ppm/°C

Y 12 ppm/°C

Z 32 ppm/°C

介電常數（Dk）或相對磁導率（Er）：資料的介電常數與自由空間（即真空）的介電係數之比。 它也被稱為相對滲透率。

資料表適用於資料中特定的（通常為50%）樹脂含量百分比。 芯材或預浸料坯中樹脂的實際百分比因組成而异，囙此Dk會有所不同。 銅的百分比和擠壓預浸料坯的厚度將最終決定介質的高度。

大多數使用的PCB資料的Er在2.5和4.5之間的範圍內。 在某些微波應用中，也使用具有較高Er值的資料。 它通常隨著頻率的新增而减小。

介電常數（Dk）或相對磁導率（Er）

370人力資源

樹脂含量為50%時為3.92

羅傑斯4350B 3.48

損耗角正切（tan Isla´）或損耗因數（Df）：損耗角正切或損耗因數是電介質中電阻電流和無功電流之間的相位角正切。 介電損耗隨著Df值的新增而新增。 Df值低會產生“快速”基底，而值大會產生“慢速”基底。 Df隨頻率略有新增； 對於Df值非常低的高頻資料，它隨頻率的變化非常小。 該值的範圍為0.001到0.030。

10 GHz下的損耗正切370人力資源0.0250 Rogers 4350B 0.0037

訊號損耗和工作頻率

訊號損耗包括介電損耗和銅損耗。

介電損耗是總訊號損耗的一部分：介電材料由極化分子組成。 這些分子在訊號軌跡上的時變訊號產生的電場中振動。 這加熱了介電材料並導致介電損耗作為訊號損耗的一部分。 訊號損耗隨著頻率的新增而新增。 這種損失可以通過使用具有較低耗散因數的資料來最小化。 瞭解PCB跡線的訊號效能