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电子产品设计开发关于PCB电路板基材的选择

RIQI:2018-05-26 / RENQI: / LAIYUAN:aolongjixie.com

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PCB线路板常用基材及其主要特点
材料类型 主要特点
环氧-玻璃纤维材料 基板尺寸可选择范围宽,重量轻,可加工性好,介电性能好,可返工性好。X、Y、Z轴三个方向热膨胀系数较大,导热性能较差。
聚酰亚胺-玻璃纤维材料 基板尺寸可选择范围宽,重量轻,可加工性能好,介电性能好,可返工性好。X、Y 轴方向热膨胀系数较小,Z 轴方向热膨胀系数较大,导热性能差,有吸水性。
环氧-芳族聚酰胺纤维材料 基板尺寸可选择范围宽,重量轻,介电性能好,可返工性好。X、Y轴方向热膨胀系数较小,导热性差,树脂有微裂纹,Z轴方向热膨胀系数较大,导热性能差,有吸水性。
聚酰亚胺-芳族聚酰胺纤维材料 同上
陶瓷材料 导热性好,热膨胀系数小,可采用传统的厚膜或薄膜工艺,可集成电阻。基板尺寸较小,较难加工,成本较高,易碎,介电常数大。
聚酰亚胺-石英材料 基板尺寸可选择范围宽,重量轻,介电性能好,可返工性好。X、Y 轴方向热膨胀系数较小,导热性差,Z轴方向热膨胀系数较大,不易钻孔,价格高,树脂含量低。
玻璃纤维-芳族复合纤维材料 无表面裂纹,Z轴方向热膨胀系数较小,重量轻,介电性能好,可返工性好,导热性差,X、Y轴方向热膨胀系数较大,有吸水性,保留处理溶液。
玻璃纤维-聚四氟乙烯层压材料 介电性能好,可允许工作温度高,低温下的稳定性能较差,X、Y 轴方向热膨胀系数较大。
挠性介电材料 重量轻,热膨胀系数小,结构上有柔性。尺寸大小受限。

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PCB电路板基板材料的物理特性
特性 X、Y热膨胀系数E/10-4·℃-1 导热率λ/W·m-1·℃-1 X、Y扩张模量E/10-6N·cm-2 介电常数ε(1MHz) 体电阻率ρ/Ω·cm-3 表面电阻率ρ/Ω·cm-2
环氧-玻璃纤维材料 13~18 0.16 1.7 4.8 1012 1013
聚酰亚胺-玻璃纤维材料 6·8 0.35 1.9 4.4 1014 1015
环氧-芳族聚 酰胺纤维 材料 - 0.12 3.0 4.1 1016 1016
聚酰亚胺-芳族聚酰胺纤维材料 3·7 0.15 2.7 3.6 1012 1012
聚酰亚胺-石英材料 6·8 0.30 - 4.0 109 108
玻璃纤维-聚四氟乙烯层压材料 20 0.26 0.1 2.3 1010 1011
陶瓷材料(Al2O3) 5·7 44.0 5.5 1014 - -

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电子产品设计电路板选择的参考因素
材料性质 热膨胀系数 热传导性 扩张模量 介电常数 体电阻率 表面电阻率
温度与功率循环 * * *      
振动     *      
机械冲击     *      
温度与湿度 *     * * *
功率密度   *        
芯片载体尺寸 *   *      
电路密度       * * *
电路速度       * * *

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作者:电子产品设计


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