很多人并不知道如何选PCB材料?今天就分享他们之间的区别。
PCB 材料的选择对电路板性能、可靠性和成本影响重大,不同材料特性各异,适用于不同场景。
一、FR4(玻璃纤维环氧树脂)
特点:
FR4 是极为常见的 PCB 基板材料。它电气性能良好,绝缘性佳,介电常数(Dk)和介电损耗(Df)较低,适用于高频应用。其机械强度高、稳定性好,耐热性优良,能承受机械应力,且在高温下也能保持稳定,符合 UL94 V - 0 阻燃标准。此外,成本低,适合大规模生产。适用场景:广泛用于消费电子产品(如手机、电脑)、通讯设备、家用电器、一般工业应用及多层板设计。
二、陶瓷基板
特点:
陶瓷基板热导率高,能快速散热,适用于高功率密度场景。它热膨胀系数接近硅,高温稳定性强,适合高温环境。同时,电气性能优良,绝缘性好且介电常数低,适用于高电压应用。不过,其硬度和强度虽高,但质地较脆。适用场景:主要用于高功率 LED 照明、RF 和微波通信、航空航天与军事电子设备、高频及高速电路。
三、金属基板(如铝基板、铜基板)
特点:
金属基板(尤其是铝基板)热导率高,散热性能优异,满足热管理要求高的应用。其机械强度高、刚性好,能提供稳定支撑,电气性能也不错,适用于高功率、高密度应用。但成本高于 FR4。适用场景:常用于电源模块、汽车电子、工业电气设备、通信基站和雷达系统、天线和滤波器。
四、聚酰亚胺(PI)基板
特点:
PI 基板是柔性材料,可用于柔性电路板(FPC)和刚柔结合板。它耐高温,能在极端环境下保持稳定,电气性能优异,适用于高频应用,且重量轻,符合小型化、轻量化设计需求。适用场景:适用于柔性显示器、可穿戴设备、医疗电子设备、高密度互连(HDI)电路板。
五、BT 树脂基板
特点:
BT 树脂基板介电常数和介电损耗低,电气性能良好,适合高速、高频应用。其热稳定性好,可用于高温环境,机械性能上有较高的强度和耐热性。适用场景:常用于高频电路、射频电路、通信设备。
选择 PCB 材料时,要依据以下 6 个因素:
电气性能:关注材料的介电常数、介电损耗和绝缘性能。
热管理:评估热导率和耐热性能,保障有效散热。
机械性能:按应用场景选强度和韧性合适的材料。
成本:综合考虑材料和制造成本,平衡性能与经济性。
应用环境:留意材料在高温、高湿、化学腐蚀等特殊环境下的表现。
可靠性:评估长期使用中的稳定性和可靠性。