PCB板材的特性不同会有哪些影响？

作者：深圳普林电路发布时间：2025年06月20日

PCB板材是构建电路板的基础，决定了电路板的物理、电气和热性能。基板通常采用介电复合结构，由环氧树脂制成，与铜箔一侧或两侧粘合。然后，阻焊层被涂覆在铜层上，以提供绝缘保护，防止元件与铜走线接触而导致损坏。在多层PCB板中，基板被用作夹层压板芯，并通过高温高压将所有层粘合在一起。
PCB的板材直接影响其物理特性。例如，使用刚性板材会提高电路板的强度和耐久性，而柔性板材则允许构建可以弯曲和扭曲的柔性电路，而不会中断信号流。

PCB按基材的分类

1、按增强材料不同（常用的分类方法）

纸基板（FR-1,FR-2,FR-3)：采用纸质基材，适用于一般电子应用。
环氧玻纤布基板（FR-4,FR-5)：采用玻璃纤维布增强的环氧树脂，具有较高的机械强度和耐热性，是最常见的 PCB 板材类型之一，在许多行业中都有应用。
复合基板（CEM-1,CEM-3）：采用复合材料，具有特定的机械和电气性能。
HDI板材（RCC) ：是“附树脂铜皮”或“树脂涂布铜皮”，主要用于高密度电路（HDI）。

特殊基材（金属类基材、陶瓷类基材、热塑性基材等）：用于满足特殊需求的应用。金属类基材通常用于需要较高散热性能的应用，陶瓷类基材则通常用于高频电路设计，而热塑性基材则具有较高的耐热性能，适用于高温环境下的应用。

2、按树脂不同来分

酚酫树脂板：采用酚酚树脂作为基材，具有特定的化学性能。
环氧树脂板：采用环氧树脂，具有出色的机械性能和耐热性。
聚脂树脂板：使用聚脂树脂作为基材，适用于一些一般应用。
BT树脂板：采用BT树脂，适用于高频应用和高速电路设计。

聚酰亚胺树脂板：使用聚酰亚胺树脂，具有卓越的高温性能。

3、按阻燃性能来分

阻燃型（UL94-VO,UL94-V1)：具有良好的阻燃性能，适用于高要求的电子设备，能够有效防止火灾蔓延。
非阻燃型（UL94-HB级）：阻燃性能较差，通常用于一般应用，不适合高要求的环境。

材料选用需关注的基材特性

1、玻璃转化温度（Tg）

当温度升高到某一区域时，由“玻璃态”转化为“橡胶态”，此时对应的温度称为该板的玻璃化温度(Tg)。通常Tg≥150℃，称为中Tg板材，Tg≥170℃，称作高Tg板材。对于层数多，厚度厚和面积大的高性能板，在焊接时，需要更多的热量，才能保证焊接的可靠性，如果采用常规PCB的焊接温度和焊接时间，造成“虚焊”的几率会增大。
因此这类板对比常规PCB应具有更好的耐热性能或更高的Tg温度。板材的Tg提高了，印制板的耐热性、耐潮湿性、耐稳定性等特征都会提高和改善，这对加工高密度高多层板非常关键。

2、热分解温度（TD）

指由于热作用而产生热分解反应的温度。TD值也是衡量板材耐热性的一个重要指标。高 TD 材料适合高温环境，减少基材分解的风险。

3、热膨胀系数（CTE）

描述板材受热或冷却时膨胀或收缩的一个百分比率，其单位温度上升引起基材尺寸的线性变化。基材在X、Y轴方向受玻璃布的钳制，CTE不大，普遍的膨胀系数在13-17之间。主要是关注板厚Z轴方向。Z轴CTE采用热机分析法来测量。
a1-CTE:TG以下热膨胀系数，标准最高为60ppm/ ℃
a2-CTE:TG以上热膨胀系数，标准最高为300ppm/ ℃

4、介电常数（DK）

表示材料的导电性。我们常用的PCB介质是FR4材料的，相对空气的介电常数是3.8-4.8。这个介电常数是会随温度变化的，在0-70 ℃的温度范围内，其最大变化范围可以达到20%。介电常数的变化会导致线路延时10%的变化，温度越高，延时越大。介电常数还会随信号频率变化，频率越高介电常数越小。
在高频（指信号传输频率大于300MHz时）电路上应用的PCB，应采用越低介电常数Er，就可以得到越高的信号传输速度或越小的延迟时间，或者说信号的传输延迟时间与DK的平方根成正比，DK越高，其信号传输延迟现象越严重。