apm PCB板架构设计详解

市场上的PCB板的主要原材料是覆铜板、半固化片、铜箔、油墨（阻焊，字符）。

1.覆铜板

覆铜板也叫PCB板基材，是将增强材料浸以树脂，形成半固化片，在一面或两面覆以铜箔，经热压而成的一种板状材料成为覆铜板（Copper clad Laminate,CCL）,在多层板应用中又叫做板芯，其制作过程如下图1所示。其实可以这么理解，增强材料相当于钢筋，树脂相当于水泥混凝土，铜箔相当于瓷砖，覆铜板就是楼面。

图1 覆铜板制作过程

在市场上单层PCB板的板材即是单面覆铜板，双层PCB板的板材是双面覆铜板，多层PCB的板材是双面覆铜板（板芯）+半固化片+铜箔。

PCB基材的每个组成成分有很多的种类，所以市场上有很多的基材组合。随着欧盟或地区的限制和无铅焊接工艺的出现，基材的选择也越来越复杂了。当前市场上比较常见PCB基材的组成、简称、特性和应用领域如下表1所示：

表1 PCB基材

2.半固化片

半固化片简称PP，是在玻纤布浸以树脂胶液，再经过热处理（预烘）使树脂进入B阶段而制成的薄片材料。而压板的工艺原理是利用半固化片从B-stage向C-stage的转换过程，将各线路层黏结成一体。半固化片在这一过程中转换过程的状态变化如下图2所示：

图2 半固化片状态转换

A阶段：在室温下能够完全流动的液态树脂，这是玻纤布浸胶时的状态，液态的环氧树脂又称为凡立水（Varnish）。

B阶段：环氧树脂部分交联处于半固化状态，在加热条件下，又能恢复到液体状态。

C阶段：树脂全部交联为C阶段，在加热、加压下会软化，但不能再成为液态，这是多层板压制后半固化片转成的最终状态。

3.铜箔

铜箔的厚度单位是oz（盎司），但oz本身是质量单位。1oz铜厚的定义：将一盎司（28.35克）铜均匀平铺到一平方英尺（929平方厘米）面积上，此时铜箔的厚度就称为1oz铜厚，其厚度正好是1.37mil（约1.4mil）。

1）如果没有阻抗特性要求，多层板的内层选择0.5oz，外层选择1oz即可；

2）如果有阻抗特性要求则需另行计算，出PCB叠构设计要求；

3）大电流功率板，外层最好选择≥2oz的铜厚。

4.油墨

阻焊油墨：业界称为绿油，是线路做好以后涂在线路上作为保护线路用的，有曝光的曝光绿油，有UV（紫外光）固化的UV绿油。

字符油墨：是线路板上标识元器件位号、板号、板名、生产日期等符号用的，一般是白色的。

其中，绿油的主要成分：环氧变性树脂、热硬化环氧树脂、光起始剂、体质颜料、著色颜料、添加剂、溶剂

5.FR-4介绍

FR-4的定义为阻燃型环氧树脂玻璃纤维布覆铜箔层压板，具备强度高、耐热性好、介电性能好的特点，是当前市场上所有覆铜板品种中用途最广，用量最大的一类，广泛应用于移动电话、计算机、检测设备、电视剧、军用装备、导向系统等，其简图如下图3所示。

图3 FR-4简图

玻纤布：玻璃纤维布的简称，由数百根直径为0.005-0.015mm的玻璃丝捻成纱，再由经纱和纬纱编织成布，最常见的有106、1080、2116、3313、7628等型号。
环氧树脂：主要是双酚A型环氧树脂。
添加剂：主要包括固化剂、阻燃剂、偶联剂、无机填料。

6.常见的PCB板材

生益：S1141(Tg=140)、S1141 150（Tg=150）、S1190（Tg=170）;

联茂：IT-140G(Tg=140)、IT-155G(Tg=150)、IT-170G(Tg=170)　；　

台耀：TU-668（Tg=150）、TU-768（Tg=180）、TU-872 LK（Tg=200）

罗杰斯：RO4003C（Tg=280）、RO4350B（Tg=280）、RT6006、RT6010。

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