PCB电路材料的数据库

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来源 微波射频网
 
目前有许多材料信息或数据库可供印刷电路板(PCB)加工板厂使用。这样的一个电路材料数据库对于PCB加工板厂是有多种益处的。一方面,这些材料数据库可以用于电气性能预估,例如阻抗、插入损耗等其它问题。另一方面,材料数据库中的信息可用于帮助解决散热问题、潜在可靠性问题、电路构造层叠和一些加工处理问题。
 
当在创建一个电路材料数据库时,某一些特性值应由电路加工板厂确定,而另一些特性值应从电路材料供应商处获得。一般来说,对于可能受PCB加工过程影响的电路材料特性值,应通过他们的特定的加工过程来获得数据;而不受电路加工影响的材料特性值可以直接从供应商那里获得。
 
受加工影响的常见的电路材料特性与电路的一些电性能评估有关。PCB板厂通常在最终电路上进行阻抗检测,判断“合格/不合格”从而决定是否出货。与阻抗有关的材料特性包括介电常数(Dk)、基板厚度和铜厚度。目前,大部分PCB都需要用到电镀通孔(PTH)技术,这意味着电路最终的铜厚会受PCB加工工艺的影响。电路总厚度的变化取决于电路叠层结构,若都采用芯板的情况下,厚度控制则更多由PCB材料供应商来控制。
 
PCB材料供应商提供材料的Dk值是相对固定的,但是往往材料Dk值会因为某个PCB生产工艺的作用,Dk值会有轻微的变化。鉴于这样的因素,PCB加工板厂应用所选的电路材料去研究这些变量,从而确定可以在材料数据库中用于阻抗建模的数据。电路材料数据库中应有针对特定PCB加工板厂生产进程的可定制数据。
 
因为电路材料的特性是由PCB材料供应商用其测试方法测得,所以PCB电路材料供应商当然可以为加工板厂提供更详细的材料特性信息,为加工板厂提供帮助。例如,许多高频电路材料供应商采用IPC-TM-650 2.5.5.5c方法来测定材料在10GHz时的Dk值。该测试方法属于原材料测试,不受电路加工的影响。IPC的这种测试方法是使用一个夹具式固定装置,会有一定数量的空气填充其中。尽管填充的空气非常少,但是空气的介电常数很低,约为1。因此这种利用夹具式测试方法得出的Dk通常比在实际电路检测得出的DK低。
 
PCB加工板厂应根据其生产工艺构建数据库的另一个原因是:加工板厂通常需要选择叠层结构中所使用的铜箔类型。铜箔与介质的结合面尤其是该结合面的粗糙度,可能影响“电路实际呈现的Dk”(罗杰斯公司称作“设计Dk”)。而且,PCB加工板厂可以选择不同铜箔来改变电路性能,所以加工板厂应根据他们的工艺和使用的铜箔类型来获得Dk值。
 
电路材料数据库来自PCB材料供应商提供的特性通常包括CTE、Tg、剥离强度、吸湿性、热导率等。这些特性是材料的固有特性,通常不受PCB加工工艺的影响。剥离强度可能是例外,有一定的特殊性。某些PCB加工过程可能造成剥离强度值改变。对于加工板厂来说,剥离强度(粘合强度)可以是一个比较合适的参数,来比较从材料供应商提供的信息,和自行研究得到的结果。
 
当使用材料供应商提供的数据时,PCB加工板厂工程师应非常熟悉供应商使用的测试方法。材料的热导率就是一个值得注意的例子。热导率可以用几种不同的测试方法确定,且对于电路加工板厂的应用而言,热导率值可能适合某些应用,也可能不适合。有包含铜箔的热导率测试方法,也有不包含铜箔热导率测试方法。由于铜具有很高的热导率,因此铜的影响会使得测试同一层压板的两个不同测试方法结果显著不同。加工板厂应用中可能希望,或者不希望包含铜的影响,就取决于他们如何使用热导率的信息。
 
因此,当PCB加工板厂在建立材料的一些应用数据库时,建议与材料供应商密切合作,尤其是建立新材料的数据库尤为重要。
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PCB电路材料的数据库

目前有许多材料信息或数据库可供印刷电路板(PCB)加工板厂使用。这样的一个电路材料数据库对于PCB加工板厂是有多种益处的。一方面,这些材料数据库可以用于电气性能预估,例如阻抗、插入损耗等其它问题。另一方面,材料数据库中的信息可用于帮助解决散热问题、潜在可靠性问题、电路构造层叠和一些加工处理问题。

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