PCB常用板材及介電常數(shù)

一般按板的增強(qiáng)材料不同，可劃分為：紙基、玻璃纖維布基、復(fù)合基（CEM系列）、積層多層板基和特殊材料基（陶瓷、金屬芯基等）五大類。

若按板所采用的樹(shù)脂膠黏劑不同進(jìn)行分類，常見(jiàn)的紙基CCI。有：酚醛樹(shù)脂（XPc、XxxPC、FR-1、FR一2等）、環(huán)氧樹(shù)脂（FE一3）、聚酯樹(shù)脂等各種類型。常見(jiàn)的玻璃纖維布基CCL有環(huán)氧樹(shù)脂（FR一4、FR-5），它是目前最廣泛使用的玻璃纖維布基類型。

另外還有其他特殊性樹(shù)脂（以玻璃纖維布、聚基酰胺纖維、無(wú)紡布等為增加材料）：雙馬來(lái)酰亞胺改性三嗪樹(shù)脂（BT）、聚酰亞胺樹(shù)脂（PI）、二亞苯基醚樹(shù)脂（PPO）、馬來(lái)酸酐亞胺——苯乙烯樹(shù)脂（MS）、聚氰酸酯樹(shù)脂、聚烯烴樹(shù)脂等。按CCL的阻燃性能分類，可分為阻燃型（UL94一VO、UL94一 V1級(jí)）和非阻燃型（UL94一HB級(jí)）兩類板。

近一二年，隨著對(duì)環(huán)保問(wèn)題更加重視，在阻燃型CCL中又分出一種新型不含溴類物的CCL品種，可稱為“綠色型阻燃cCL”。隨著電子產(chǎn)品技術(shù)的高速發(fā)展，對(duì)cCL有更高的性能要求。因此，從CCL的性能分類，又分為一般性能CCL、低介電常數(shù)CCL、高耐熱性的CCL（一般板的L在150℃以上）、低熱膨脹系數(shù)的CCL（一般用于封裝基板上）等類型。

PCB電路板板材介紹：按品牌質(zhì)量級(jí)別從底到高劃分如下：94HB-94VO-22F-CEM-1-CEM-3-FR-4

詳細(xì)參數(shù)及用途如下：

94HB：普通紙板，不防火（最低檔的材料，模沖孔，不能做電源板）

94V0：阻燃紙板 （模沖孔）

22F：?jiǎn)蚊姘氩＠w板（模沖孔）

CEM-1：?jiǎn)蚊娌＠w板（必須要電腦鉆孔，不能模沖）

CEM-3：雙面半玻纖板（除雙面紙板外屬于雙面板最低端的材料，簡(jiǎn)單的雙面板可以用這種料，比FR-4會(huì)便宜5~10元/平米）

FR-4： 雙面玻纖板

阻燃特性的等級(jí)劃分可以分為94VO-V-1 -V-2 -94HB 四種

半固化片：1080=0.0712mm，2116=0.1143mm，7628=0.1778mm

FR4 CEM-3都是表示板材的，fr4是玻璃纖維板，cem3是復(fù)合基板

PCB板材的介電常數(shù)

研究PCB板材的介電常數(shù)是因?yàn)?a target="_blank">信號(hào)在PCB上傳輸時(shí)，速度和信號(hào)完成性都會(huì)受到介電常數(shù)的影響。所以這個(gè)常數(shù)非常重要，硬件人員忽視掉這個(gè)參數(shù)的原因是廠家選用了不同的材料做成PCB板時(shí)，介電常數(shù)就被確定了，比如生益的PCB板介電常數(shù)的3.7，超聲PCB板介電常數(shù)是4.2。

根據(jù)PCB板上信號(hào)輸出速度的公式：

其中c為光速，Er為PCB板的介電常數(shù)。

根據(jù)上面的公式，就能得到一些常見(jiàn)的結(jié)論 6mil/ps，6inch/ns。

根據(jù)百度百科的解釋，介電常數(shù)：介質(zhì)在外加電場(chǎng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電荷而削弱電場(chǎng)，原外加電場(chǎng)（真空中）與最終介質(zhì)中電場(chǎng)比值即為相對(duì)介電常數(shù)（relative permittivity 或 dielectric constant），又稱誘電率，與頻率相關(guān)。

介電常數(shù)是相對(duì)介電常數(shù)與真空中絕對(duì)介電常數(shù)乘積。如果有高介電常數(shù)的材料放在電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度會(huì)在電介質(zhì)內(nèi)有可觀的下降。理想導(dǎo)體的相對(duì)介電常數(shù)為無(wú)窮大。

根據(jù)物質(zhì)的介電常數(shù)可以判別高分子材料的極性大小。通常，相對(duì)介電常數(shù)大于3.6的物質(zhì)為極性物質(zhì);相對(duì)介電常數(shù)在2.8~3.6范圍內(nèi)的物質(zhì)為弱極性物質(zhì);相對(duì)介電常數(shù)小于2.8為非極性物質(zhì)。

FR4板材介電常數(shù)

介電常數(shù)（Dk， ε，Er）決定了電信號(hào)在該介質(zhì)中傳播的速度。電信號(hào)傳播的速度與介電常數(shù)平方根成反比。介電常數(shù)越低，信號(hào)傳送速度越快。我們作個(gè)形象的比喻，就好想你在海灘上跑步，水深淹沒(méi)了你的腳踝，水的粘度就是介電常數(shù)，水越粘，代表介電常數(shù)越高，你跑的也越慢。

介電常數(shù)并不是非常容易測(cè)量或定義，它不僅與介質(zhì)的本身特性有關(guān)，還與測(cè)試方法，測(cè)試頻率，測(cè)試前以及測(cè)試中的材料狀態(tài)有關(guān)。介電常數(shù)也會(huì)隨溫度的變化而變化，有些特別的材料在開(kāi)發(fā)中就考慮到溫度的因素。濕度也是影響介電常數(shù)的一個(gè)重要因素，因?yàn)樗慕殡姵?shù)是70，很少的水分，會(huì)引起顯著的變化。

FR4板材介質(zhì)損耗：絕緣材料在電場(chǎng)作用下，由于介質(zhì)電導(dǎo)和介質(zhì)極化的滯后效應(yīng)，在其內(nèi)部引起的能量損耗。也叫介質(zhì)損失，簡(jiǎn)稱介損。在交變電場(chǎng)作用下，電介質(zhì)內(nèi)流過(guò)的電流相量和電壓相量之間的夾角（功率因數(shù)角Φ）的余角δ稱為介質(zhì)損耗角。FR4板材介質(zhì)損耗一般在0.02，介質(zhì)損耗會(huì)隨著頻率的增加而增大。

FR4板材TG值：也稱玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度，一般是130℃、140℃、150℃、170℃。

FR4板材常規(guī)厚度

一般常用的厚度：0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.5mm、1.6mm、1.8mm、2.0mm，板材厚度誤差根據(jù)板材工廠的制作能力而定。

FR4覆銅板常用銅厚：0.5盎司、1盎司、2盎司，其他銅厚也有，需要咨詢PCB廠家確定。

審核編輯 ：李倩