PCB電路板主要由覆銅箔層壓板（Copper Clad Laminates，CCL）、半固化片（PP片）、銅箔（Copper Foil）、阻焊層（又稱阻焊膜）（Solder Mask）、表面處理、字符組成。

PCB電路板的主要材料是覆銅板， 而覆銅板（敷銅板）是由銅箔（成本占比30%-40%）、玻璃布（基板，成本占比20%-25%）、樹脂（粘合劑，成本占比25%-30%）和填料構成的。基板是由高分子合成樹脂和增強材料組成的絕緣層板；在基板的表面覆蓋著一層導電率較高、焊接性良好的純銅箔，常用厚度18μm~35μm~50μm；銅箔覆蓋在基板一面的覆銅板稱為單面覆銅板，基板的兩面均覆蓋銅箔的覆銅板稱雙面覆銅板。銅箔能否牢固地覆在基板上，則由粘合劑來完成。常用覆銅板的厚度有1.0mm、1.5mm和2.0mm三種。

隨著電子產品技術的高速發展，對覆銅板（CCL）有更高的性能要求。因此，從CCL的性能分類，又分為一般性能CCL、低介電常數CCL、高耐熱性的CCL（一般板的L在150℃以上）、低熱膨脹系數的CCL（一般用于封裝基板上）等類型。

隨著電子技術的發展和不斷進步，對印制板基板材料不斷提出新要求，從而，促進覆銅箔板標準的不斷發展。目前，基板材料的主要標準如下：

① 國家標準：我國有關基板材料的國家標準有GB／T4721—4722 1992及GB4723—4725 1992，中國臺灣地區的覆銅箔板標準為CNS標準，是以日本JIS標準為藍本制定的，于1983年發布。

② 國際標準：日本的JIS標準，美國的ASTM、NEMA、MIL、IPC、ANSI、UL標準，英國的BS標準，德國的DIN、VDE標準，法國的NFC、UTE標準，加拿大的CSA標準，澳大利亞的AS標準，前蘇聯的FOCT標準，國際的IEC標準等；PCB覆銅板材料的供應商，常見與常用到的就有：生益、建滔、臺光、南亞塑膠、松下等。

PCB電路板板材介紹：按品牌質量級別從低到高劃分如下：94HB>94VO>CEM-1>CEM-3>FR-4。

覆銅板按板的增強材料不同可劃分為：紙基、玻璃纖維布基、復合基（CEM系列）、積層多層板基和特殊材料基（陶瓷、金屬芯基等）五大類。

覆銅板按板所采用的樹脂膠黏劑不同可劃分為：

常見的紙基CCL有：酚醛樹脂（XPC、XXXPC、FR-1、FR-2等）、環氧樹脂（FR-3）、聚酯樹脂等各種類型。

常見的玻璃纖維布基CCL有環氧樹脂（FR-4、FR-5），它是目前最廣泛使用的玻璃纖維布基類型。另外還有其他特殊性樹脂（以玻璃纖維布、聚基酰胺纖維、無紡布等為增加材料）：雙馬來酰亞胺改性三嗪樹脂（BT）、聚酰亞胺樹脂（PI）、二亞苯基醚樹脂（PPO）、馬來酸酐亞胺-苯乙烯樹脂（MS）、聚氰酸酯樹脂、聚烯烴樹脂等。

覆銅板按照機械剛性可以劃分為：剛性覆銅板（Rigid Copper Clad Laminate）和撓性覆銅板（Flexible CopperClad Laminate）。

覆銅板按照厚度可以分為：厚板【板厚范圍在0.8~3.2mm（含Cu）】、薄板【板厚范圍小于0.78mm（不含Cu）】。

覆銅板按不同的絕緣材料、結構可以劃分為：有機樹脂類覆銅板、金屬基覆銅板、陶瓷基覆銅板。

覆銅板按照阻燃等級劃分為：阻燃板與非阻燃板。

覆銅板按照UL標準（UL94、UL746E等）規定，對CCL阻燃性等級進行劃分，可將剛性CCL劃分為四類不同的阻燃等級：即UL-94V0級、UL-94V1級、UL-94V2級及UL-94HB級。

覆銅板常見詳細參數及用途如下：

94HB：普通紙板，不防火（最低檔的材料，模沖孔，不能做電源板）；

94VO：阻燃紙板 （模沖孔）；

22F： 單面半玻纖板（模沖孔）；

CEM-1：單面玻纖板（必須要電腦鉆孔，不能模沖）；

CEM-3：雙面半玻纖板（除雙面紙板外屬于雙面板最低端的材料，簡單的雙面板可以用這種料，比FR-4會便宜5~10元/平米）；

FR-4：雙面玻纖板。

覆銅板常見知識點：

1、覆銅板阻燃特性的等級劃分可以分為94VO－V1 －V2 －94HB四種；

2、半固化片：1080=0.0712mm，2116=0.1143mm，7628=0.1778mm；

3、FR-4 CEM-3都是表示板材的，FR-4是玻璃纖維板，CEM-3是復合基板；

4、無鹵素指的是不含有鹵素（氟、溴、碘等元素）的基材，因為溴在燃燒時會產生有毒的氣體，環保要求。

5、Tg是玻璃轉化溫度，即熔點。

6、電路板必須耐燃，在一定溫度下不能燃燒，只能軟化。這時的溫度點就叫做玻璃態轉化溫度（Tg點），這個值關系到PCB板的尺寸耐久性。

什么是高Tg？PCB線路板及使用高Tg PCB的優點：

高Tg印制電路板當溫度升高到某一閥值時基板就會由"玻璃態”轉變為“橡膠態”，此時的溫度稱為該板的玻璃化溫度（Tg）。也就是說，Tg是基材保持剛性的最高溫度（℃）。也就是說普通PCB基板材料在高溫下，不斷產生軟化、變形、熔融等現象，同時還表現在機械、電氣特性的急劇下降，這樣子就影響到產品的使用壽命了，一般Tg的板材為130℃以上，高Tg一般大于170℃，中等Tg約大于150℃；通常Tg≥170℃的PCB印制板，稱作高Tg印制板；基板的Tg提高了，印制板的耐熱性、耐潮濕性、耐化學性、耐穩定性等特征都會提高和改善。TG值越高，板材的耐溫度性能越好 ，尤其在無鉛制程中，高Tg應用比較多；高Tg指的是高耐熱性。

隨著電子工業的飛躍發展，特別是以計算機為代表的電子產品，向著高功能化、高多層化發展，需要PCB基板材料的更高的耐熱性作為前提。以SMT、CMT為代表的高密度安裝技術的出現和發展，使PCB在小孔徑、精細線路化、薄型化方面，越來越離不開基板高耐熱性的支持。

所以一般的FR-4與高Tg的區別：同在高溫下，特別是在吸濕后受熱下，其材料的機械強度、尺寸穩定性、粘接性、吸水性、熱分解性、熱膨脹性等各種情況存在差異，高Tg產品明顯要好于普通的PCB基板材料。

在PCBA加工中，不良的PCB材料會從電氣性能、可靠性、生產效率、成本控制及外觀質量五個核心維度對產品造成系統性負面影響，具體結果與分析如下：

①、電氣性能劣化

1、信號傳輸異常

1）介電常數不穩定：劣質材料可能導致信號傳輸速度波動，引發時序錯誤(如高速數字電路中的數據錯位)。

2）電阻率偏差：增加線路損耗，導致信號衰減(如射頻電路中信號強度不足)。

3）電磁干擾(EMI)失控：材料屏蔽性能差，使設備易受外部干擾或對外輻射超標(如醫療設備因EMI故障誤觸發)。

2、阻抗失配

在高速信號(如USB 3.0、HDMI)或射頻電路中，阻抗偏差超過±10%會導致信號反射，引發數據錯誤或通信中斷。

②、可靠性風險激增

1、機械結構失效

1）翹曲變形：板材耐熱性差或銅箔分布不均，導致PCB在回流焊中彎曲度超標(如IPC標準要求≤0.75%)，引發元器件虛焊或立碑效應。

2）分層起泡：基材與銅箔結合力不足，在高溫高濕環境下分層(如汽車電子中因振動導致線路斷裂)。

3）脆性斷裂：材料韌性不足，在安裝或運輸中受機械應力后開裂(如消費電子產品跌落測試失敗)。

2、熱管理崩潰

1）散熱效率低下：導熱系數低的材料(如普通FR-4 vs. 鋁基板)導致功率器件溫度飆升(如LED驅動板因過熱提前失效)。

2）熱膨脹系數(CTE)失配：與元器件CTE差異過大，在溫度循環中產生應力，引發焊點疲勞(如航空電子中因熱應力導致連接器松動)。

③、生產效率斷崖式下降

1、加工難度陡增

1）鉆孔偏移：材料硬度不均導致鉆頭斷裂或孔位偏差(如HDI板中微孔加工良率下降30%)。

2）切割毛刺：纖維分布雜亂的材料易產生毛刺，需額外打磨工序(如醫療PCB因毛刺導致絕緣測試失敗)。

3）自動化設備卡頓：變形PCB在SMT貼片機中無法精準定位，需頻繁停機調整(如生產線效率降低50%)。

2、良品率暴跌

1）焊接缺陷：可焊性涂層氧化或耐熱性差，導致潤濕不良(如無鉛焊接中冷焊點比例高達15%)。

2）短路/斷路：布線間距公差超標或阻焊層脫落，引發電氣故障(如汽車ECU中因短路導致功能喪失)。

④、成本失控式攀升

1、直接成本增加

1）材料浪費：不良PCB報廢率高達20%，遠超行業平均5%水平。

2）返工費用：焊接不良需人工修復，單板返工成本達$5-10(如服務器主板返工占總成本15%)。

3）設備損耗：鉆孔斷裂需頻繁更換鉆頭，年損耗增加$20,000以上。

2、隱性成本累積

1）客戶索賠：產品可靠性問題導致批量召回。

2）品牌聲譽受損：市場反饋延遲6-12個月，影響新品推廣(如工業控制設備因故障率高丟失訂單)。

⑤、外觀質量災難

1、表面缺陷

1）白斑/污漬：阻焊層與基材結合力差，在高溫高濕后出現白斑(如消費電子產品因外觀不良退貨率上升10%)。

2）顏色不均：材料批次差異導致PCB顏色不一致，影響高端產品形象(如汽車儀表盤背光板因色差被拒收)。

2、尺寸超差

公差失控：外形尺寸偏差超過±0.1mm，導致無法裝配(如服務器主板因尺寸超差報廢率達8%)。

不良PCB材料是PCBA加工中的“隱形殺手”，其影響貫穿設計、生產、使用全生命周期。企業需通過嚴格供應商審核(如要求UL認證、提供材料CTE報告)、加強來料檢驗(如X-Ray檢測分層、切片分析銅箔厚度)、優化工藝參數(如控制回流焊溫度曲線)等措施，從源頭規避風險，確保產品競爭力。

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審核編輯 黃宇