PCB相關(guān)基礎(chǔ)性的知識(shí)

PCB相關(guān)基礎(chǔ)性的知識(shí)，用思維導(dǎo)圖方式來(lái)展示，讓大家有更多的聯(lián)想。

PCB組成

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NEMA分類

NEMA--美國(guó)國(guó)家電氣制造商協(xié)會(huì)制定了一個(gè)對(duì)基材分類的標(biāo)準(zhǔn)，除了NEMA標(biāo)準(zhǔn)，基材分類：增強(qiáng)材料類型、樹(shù)脂體系類型、樹(shù)脂體系的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）或材料的其他性能來(lái)進(jìn)行分類。

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半固化片&基材

將增強(qiáng)材料浸以樹(shù)脂（半固化片），一面或兩面覆以銅箔，經(jīng)熱壓而成的一種板狀材料，稱為覆銅箔層壓板，即為基材。

基材性能指標(biāo)，有幾個(gè)方面需要補(bǔ)充一下：

①玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg

當(dāng)材料被加熱到的溫度遠(yuǎn)高于其Tg值，可能導(dǎo)致不可逆的相態(tài)變化，但并不是說(shuō)溫度到達(dá)Tg值，就會(huì)發(fā)生不可逆的變化，只要樹(shù)脂沒(méi)有發(fā)生分解，這種熱力學(xué)變化是可逆的。其實(shí)，當(dāng)溫度接近于Tg值，材料的物理特性就已經(jīng)發(fā)生改變，隨著溫度繼續(xù)升高，越來(lái)越多的分子鍵變?nèi)?，直到所有的鍵都開(kāi)始發(fā)生物理變化。

高Tg值的基材往往比低Tg值的基材剛性更大且更脆。較低的銅剝離強(qiáng)度值和較短的分層測(cè)試時(shí)間也與高Tg值有關(guān)。

高端的FR4樹(shù)脂體系往往具備高Tg值和高Td值。

②熱膨脹

熱膨脹系數(shù)（CTE）分為X軸、Y軸、Z軸熱膨脹系數(shù)，一般指的是Z軸膨脹系數(shù)，因?yàn)閷?duì)材料可靠性影響最大。

相對(duì)于玻璃布或其他增強(qiáng)材料，樹(shù)脂具有相對(duì)較高的CTE。

③熱分解溫度

隨著無(wú)鉛工藝的出現(xiàn)，基材選擇除了考慮玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，還有一項(xiàng)指標(biāo)：熱分解溫度。樹(shù)脂會(huì)在一定溫度點(diǎn)開(kāi)始出現(xiàn)分解，樹(shù)脂內(nèi)的化學(xué)鍵開(kāi)始斷裂，有揮發(fā)成分逸出，質(zhì)量減少。

Td通常定義為分解失去原始質(zhì)量5%時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度點(diǎn)。

為什么考慮Td？

通常認(rèn)為Tg值越高，材料的可靠性越高。但是在無(wú)鉛焊接工藝中，焊接合金往往需要比鉛焊接工藝更高的回流溫度，那這個(gè)溫度可能已經(jīng)接近很多基材中樹(shù)脂的熱分解溫度了，因此有的時(shí)候Td是需要考慮的。

④分層時(shí)間

特定的測(cè)試特定溫度下材料經(jīng)歷多長(zhǎng)時(shí)間出現(xiàn)分層或爆板。分層時(shí)間受到CTE和樹(shù)脂使用的不同固化劑的影響，體現(xiàn)的是材料的綜合能力。

⑤銅箔剝離強(qiáng)度

剝離強(qiáng)度是測(cè)量導(dǎo)體與基體材料之間的結(jié)合力。銅箔厚度會(huì)影響測(cè)試的剝離強(qiáng)度值，默認(rèn)為1oz厚的銅。

⑥吸水和吸濕性

材料在空氣或浸沒(méi)在水中，其抵抗吸水的能力。水分容易膨脹擴(kuò)散，導(dǎo)致基材出現(xiàn)分層。水分也會(huì)影響基材導(dǎo)電陽(yáng)極絲（CAF）生長(zhǎng)能力。

⑦阻燃性

美國(guó)保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)室（UL）將阻燃性能分類為94V-0，94V-1，94V-2等。UL94，代表的是材料的最低可燃性能。

⑧電氣性能