工程师教你如何选择PCB材料？

我们经常指的“FR-4”是一种耐燃材料等级的代号，它所代表的意思是树脂材料经过燃烧状态必须能够自行熄灭的一种材料规格，它不是一种材料名称，而是一种材料等级，因此目前一般PCB所用的FR-4等级材料就有非常多的种类，但是多数都是以所谓的四功能(Tera-Function)的环氧树脂加上填充剂(Filler)以及玻璃纤维所做出的复合材料。建议大家在选择材料的时候一定要搞清楚自己需要的材料要达到什么特点。这样就能更好选购到自己所需的产品。

1、选择板材，我们需要考虑SMT带来的影响

无铅化电子组装过程中，由于温度升高，印刷PCB受热时发生弯曲的程度加大，故在SMT中要求尽量采用弯曲程度小的板材，如FR-4等类型的基板。由于基板受热后的胀缩应力对元件产生的影响，会造成电极剥离，降低可靠性，故选材时还应该注意材料膨胀系数，尤其在元件大于3.2×1.6mm时要特别注意。
表面组装技术中用PCB要求高导热性，优良耐热性（150℃，60min）和可焊性（260℃，10s），高铜箔粘合强度（1.5×104Pa以上）和抗弯强度（25×104Pa），高导电率和小介电常数、好冲裁性（精度±0.02mm）及与清洗剂兼容性，另外要求外观光滑平整，不可出现翘曲、裂纹、伤痕及锈斑等。
2、PCB的厚度选择
印制PCB厚度有0.5mm、0.7mm、0.8mm、1mm、1.5mm、1.6mm、（1.8mm）、2.7mm、（3.0mm）、3.2mm、4.0mm、6.4mm，其中0.7mm和1.5mm板厚的PCB用于带金手指双面板的设计，1.8mm和3.0mm为非标尺寸。印制PCB尺寸从生产角度考虑，最小单板不应小于250×200mm，一般理想尺寸为（250～350mm）×（200×250mm），对于长边小于125mm或宽边小于100mm的PCB，易采用拼板的方式。表面组装技术对厚度为1.6mm基板弯曲量的规定为上翘曲≤0.5mm，下翘曲≤1.2mm。
通常所允许的弯曲率在0.065%以下根据金属材料分为3种，典型的PCB所示；根据结构软硬分为3种，电子插件也向高脚数、小型化、SMD化及复杂化发展。电子插件通过接脚安装在线路板上并将接脚焊在另一面上，这种技术称为THT插入式技术。这样在PCB板上要为每只接脚钻孔，示意了PCB的典型应用方式。
3、钻孔
随着SMT贴片技术的高速发展，多层线路板之间需要导通，通过钻孔后电镀来保证，这就需要各种钻孔设备。为满足以上的要求，目前，在国内外推出不同性能的PCB数控钻孔设备。
PCB的生产过程是一个复杂的过程，它涉及的工艺范围较广，主要涉及的领域有光化学、电化学、热化学；在生产制造过程中涉及的工艺步骤也比较多，以硬多层线路板为例来说明其加工工序。
在整个工序中钻孔是十分重要的工序，孔的加工占用的时间也是最长的，孔的位置精度和孔壁质量直接影响后续孔的金属化和贴片等工序，也直接影响PCB的加工质量和加工成本数控钻孔机原理、结构及功能在线路板上钻孔的常用方法有数控机械钻孔方法和激光钻孔方法等，现阶段以机械钻孔方法使用最多。