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PCB设计之一基材选择
本人在工作中经常遇到PCB设计问题，故对其流程和知识点做了一个肤浅的总结，一是为了作为自己工作的参考，另外的目的就是希望抛砖引玉，得到高手的批评和指点，以期达到进步的目的。 基材就是印制板用的基板材料。基材对成品印制板的耐电压、绝缘电阻、介电常数、介质损耗等电性能以及耐热性、吸湿性及环保等有很大影响。正确的选择基材是印制板设计的重要内容，这对于高速印制板设计更为重要。
首先看一下基材的分类。基材有很多种分类方法，最常用的是按照基材的结构特征分类。如下表： 名称 特性、用途 覆铜箔层压板(CCL, Copper Clad Laminate）
增强材料浸以某种树脂溶液，预烘干后制成半固化片，再根据厚度要求将多个半固化片叠放在一起，在其最外层一面或2面覆以铜箔，经加热、加压形成的板状复合材料。
CCL是目前国内外应用最广泛、用量最大的以减成法（铜箔刻蚀法）生产印制板所用基材。
附树脂铜箔（RCC，Resin Coated Copper）
在电解铜箔上经过表面处理，涂覆上一层有机树脂制成B阶段树脂结构的附有铜箔的半固化片，是20世纪末期发展起来的材料，
主要用于积层法制造高密度互连印制板，适合于印制板的小型化、薄型化要求，比如高速电路的通信设备以及不同用途的HDI板。 半固化片（P.P， Prepreg）
脱脂增强材料浸以某种树脂溶液，预烘干后制成预浸渍材料的薄片，表面不覆铜箔，有多种厚度规格，用于多层板的中间层黏结材料。 无铜箔的特殊基材
光敏性绝缘基板，含有光敏催化剂的绝缘材料，表面无铜箔，在制作印制板的过程中根据需要沉积、电镀上铜箔。该材料适用于全加成法制作印制板以及制作HDI板。
目前覆铜箔层压板还是应用最为广泛的基材，我在工作中用的都是这种基材（因为我们的产品并没有太特别的要求）。因此有必要对其分类和用途再做一个梳理，见下表：
分类 增强材料 典型代号 特性、用途 刚性覆铜板 纸基 FR【1】-1、FR-2、FR-3
用浸渍纤维纸做增强材料，经覆铜箔层压制成的板材。以单面板为主。 玻璃布 G10、FR4、FR5
用玻璃纤维纺织而成的布做增强材料，用高性能树脂（如环氧树脂）作为浸渍材料。常用于可靠性要求较高的电子产品或高速印制板制造。
复合 CEM-1、CEM-3
采用2种以上的增强材料，如芯层纸基，表层玻璃布的CEM-1。这
种覆铜板刚性比纸基板好，成本比玻璃布基板低。常用于一般消费电子或民用产品。 特殊材料 金属 金属板层+绝缘层+铜箔层
散热好、机械强度高、热膨胀系数小，接近于铜箔而使金属化孔德可靠性高，还可以起到电磁屏蔽作用 陶瓷
陶瓷+键合黏结层+铜箔
热膨胀系数小、尺寸稳定、导热性好，当然根据使用需求的不同，陶瓷可以选用散热功能（高导热系数）或隔热功能（低导热系数）的。 挠性覆铜板
(FCCL，Flexible Copper Clad Laminate) 综述
目前有2种：1）3层法，铜箔+绝缘薄膜+黏结剂。2）挠性绝缘材料+铜箔。
特点：可弯曲，挠曲，广泛应用于便携式通讯设备、计算机、打印机等设备上
覆铜箔聚酯薄膜（PET）
抗拉强度、绝缘电阻、介电常数等电性能好，吸湿性好。缺点：耐热性差，工作温度低。适用于做不需焊接的传输线、扁平电缆
覆铜箔聚酰亚胺薄膜（PI）
具有良好的电特性，机械特性，阻燃性，最突出的是耐热性高，玻璃化温度 。缺点：吸湿性高，高温下或吸湿后尺寸收缩率大。 适用于高速电路微带线或带状线式信号传输的挠性印制板，是目前挠性印制板用的最多的一种基材。 薄型环氧玻璃布覆铜板
今年来发展起来的一种新型挠性材料，是一种薄型FR-4，性能好于传统的FCCL。成本低于PI。目前已应用于卷带状IC封装的载板。 其它挠性板材 氟碳乙烯、方向聚酰胺等
还有一点很关键，基材的特性。既然FR-4用的最多，我也以FR-4为例对基材特性做了一个梳理，见下表： 特性分类 符号标识 说明 耐热特性 综述
印制板在焊接过程中要经受较长时间的高温作用，尤其在提倡无铅焊接后，其焊接温度比有铅焊接提高了以上，这对印制板的耐热性是个考验。基板材料的耐热性主要取决于树脂部分。 玻璃化温度（）
基材中聚合物从硬、脆状态（玻璃态）转变为粘稠的高弹态（橡胶态）所处的温度。是保持基材刚性的最高温度。一般FR-4板的为 -。
选择要视使用环境、有铅/无铅焊接而定