一. PCB板材質簡介

(一)印制電路板的概念和功能及背景

1、印制電路板的英文：Printed  Circuit  Board

2、印制電路板的英文簡寫：PCB

3、印制電路板的主要功能：支撐電路元件和互連電路元件，即支撐和互連兩大作用.

4、 PCB誕生于上世紀四、五十年代,發展于上世紀八、九十年代。伴隨半導體技術和計算機技術的進步，印刷電路板向著高密度,細導線,更多層數的方向發展，其設計技術也從最初的手工繪制發展到計算機輔助設計（CAD)和電子設計自動化（EDA).

(二)PCB分類（覆銅板）

覆銅板的定義

a、覆銅板:英文簡稱CCL,它是制作電路板最基本的材料,其為一面或兩面覆有金屬銅箔的層壓板.

b、覆銅板分剛性和撓性兩類.

c、覆銅板的基材是不導電的絕緣材料.

d、覆銅板是由銅箔/粘結樹脂/紙或纖維布在加溫加壓的條件下形成的層壓制品.

(二)PCB分類（覆銅板）-單面板

1、紙基材酚醛樹脂-紙質板：

a、組成特征：由紙質碎沫與酚醛樹脂壓合而成，表面上看，呈紙一樣平整.

b、包括：FR-1、FR-2、FR-3、XBC、HB

（目前TPV多使用FR-1/FR-2,FR-1多用于MNT、FR-2多用于TV，FR-2較FR-1電氣性能要求較高、價格較高外，其他性能無多大差別）.

c、優點：原材料成本低,因其質地較軟可以沖孔,故在電路板制程中孔,加工成本低.

d、硬度相對較差,在潮濕環境下容易吸收水分,受高溫熱膨脹及冷卻后收縮變化較大,且電器性能較纖維板低.（例:過波峰焊易變形）

2、紙基材環氧樹脂-復合纖維板：

a、組成特征：基材由紙質碎沫和環氧樹脂混合，表層是玻璃纖維，壓合而成，表面上看，有紋路.

b、包括：CEM-1(紙芯)，CEM-3(玻纖芯).(目前TPV多使用CEM-1)

CEM-1構成為：銅箔+紙(芯)+環氧樹脂(芯)+玻纖布(面)

CEM-3構成為：銅箔+玻纖非織布(芯)+環氧樹脂(芯)+玻纖布(面)

CEM-3比CEM-1板料中所含的纖維層數量更多,故CEM-3的耐燃性,絕緣性,硬度等高于CEM-1，且可用于代替FR-4用于部分雙面板及多層板.

c、優點：復合纖維板成本較玻璃纖維板低,解決了紙板的硬度不足和纖維板不易沖孔問題.

d、缺點：電氣性能雖接近玻璃纖維板,但仍不可完全替代FR-4材料,僅有部分要求不高的電路板可用此材料替代FR-4使用.

(二)PCB分類（覆銅板）-雙面板、多層板

1、玻璃纖維布基材環氧樹脂-玻璃纖維板：

a、組成特征：基材由玻璃纖維布和環氧樹脂混合，表層也是玻璃纖維布， 壓合而成，表面上看，有紋路，側面看去,有纖維絲、呈交叉層疊狀.

b、包括：FR-4等.(目前TPV雙面板及多層板皆使用FR-4)

c、優點：高強度、抗熱與火(不會燃燒)、抗化(不易腐蝕、不易長霉菌)、防潮、 熱性(膨脹系數低、熱傳導系數高)、電性（不導電，絕緣）

d、缺點：成本高，制作工藝要求高(例：不能沖孔).

2、陶瓷、金屬材質：如鐵基、鋁基、銅基，主要應用于軍事、航空航天領域.

(二)PCB分類（覆銅板）-材質辨識

PCB料件編碼規則第34條：

特殊需求碼第三碼代表使用材質：1――FR-1；2――FR-2；

3――CEM-1；4――FR-4雙層板；5――FR-4四層板；6――FR-4六層板；7――FPC(軟板)

例：715G5713-M01-000-005K，使用材質：FR-4四層板

(二)PCB分類（覆銅板）-板面處理

1.OSP工藝:OSP意為可悍性有機銅面保護劑,其制程原理是通過一種替代咪唑衍生的活性組分與金屬銅表面發生的化學反應,使線路板的焊盤和通孔焊接位置形成均勻,極薄,透明的有機涂層,該涂層具有優良的耐熱性,保護膜厚度通常0.2-0.5μm。

（目前TPV要求OSP厚度可滿足回流焊兩次，波峰焊一次.廠家可以做到0.2~0.35μm）焊接時保護膜分解、揮發、熔解到焊膏或酸性焊劑中，露出銅表面，使焊錫與干凈的銅發生反應,因其制作成本較低,且技術成熟,故目前已被行廣泛使用.

(二)PCB分類（覆銅板）-板面處理

2.OSP工藝優缺點和應用

a、優點：平整、便宜， OSP只鐘情于銅表面，對其他表面如阻焊層沒有親和力，不會附著在其表面，應用廣泛.

b、缺點：

 ①保存時間短，在真空包裝條件下保存期為3月。存儲時，不能接觸酸性物質，溫度不能太高，否則會揮發。

②檢測困難，無色、透明。

③ OSP本身絕緣，Imidazole類OSP，形成較厚的涂覆層，會影響電氣測試，不能作為電氣接觸表面如金手指、鍵盤按鍵、測試點等表面的涂層。

④不能多次進行回流焊接，一般3次，在雙面回流焊接以及返修中需要考慮。經過幾代改良，其耐熱性和存儲壽命、助焊劑的兼容性大大提高。

 ⑤焊接溫度相對提高為225℃，焊接過程中需加更強勁（酸性成分）的助焊劑消除保護膜，否則導致焊接缺陷。

以上就是電路板廠整理的PCB板材質基礎知識。