您想構(gòu)建自己的PCB（印刷電路板）嗎？在任何設(shè)計中，一生都會涉及諸如組件放置，布線實踐，堆疊管理，信號和電源完整性之類的知識，您可以說，有數(shù)千名工程師負(fù)責(zé)平滑過程。

材料選擇指南是任何入門的好去處。典型的PCB由一層或多層銅組成，這些銅層層壓在不導(dǎo)電基板的薄層之間。PCB是電氣組件，導(dǎo)電跡線，焊盤和其他功能部件所駐留的物理基礎(chǔ)。在本文中，我們將深入探討PCB每一層的材料和設(shè)計注意事項：絲網(wǎng)印刷，阻焊層，銅和基板。

PCB材料選擇

處理PCB材料的必要性將使任何工程師考慮過程中涉及的熱，機械，電氣和化學(xué)特性。

對于熱性能，您將需要考慮有價值的組件的溫度耐久性以及整個電路設(shè)計中的峰值工作溫度分布。機械性能包括外殼和形狀因數(shù)管理，以及密度或柔韌性，尤其是剛?cè)峤Y(jié)合板。

電氣特性與介電必需品（例如阻抗，信號完整性和電阻）的包含程度有關(guān)，設(shè)計工程師必須在整個電路板（或系統(tǒng)）之間進行平衡?？紤]到產(chǎn)品的使用壽命，化學(xué)性質(zhì)如吸濕（對于潮濕的環(huán)境（如農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中的傳感器）是必需的）和易燃性是不可估量的。但是，環(huán)境和可持續(xù)性方面的限制也會影響您的PCB材料選擇。

絲印

與白色絲印相比，與經(jīng)典的PCB綠色阻焊層形成鮮明對比的是標(biāo)志性的東西。絲網(wǎng)印刷的名字來源于絲網(wǎng)印刷技術(shù)，該印刷技術(shù)將標(biāo)記，字母，符號，數(shù)字和其他信息印刷到板上。該層的主要目的是為PCB組裝和識別提供信息。極性，組件位置和其他細(xì)節(jié)之類的內(nèi)容對于正確組裝至關(guān)重要。兩種最常見的絲網(wǎng)印刷PCB印刷技術(shù)是：

液體照片成像（LPI）：時間密集型，高分辨率打印，紫外線（UV）固化墨水

直接圖例打?。?/span>DLP）：更快，更簡單的噴墨打印，丙烯酸墨水

從帶有參考標(biāo)記的標(biāo)簽銷到應(yīng)用UL認(rèn)證編號，通常的經(jīng)驗法則是使用與基材顏色形成鮮明對比的油墨。盡管白色是最常見的，但絲網(wǎng)印刷有多種顏色可供選擇。在同一塊板上使用不止一種顏色的絲網(wǎng)印刷是很罕見的。

阻焊膜

阻焊層是銅箔頂部的聚合物層，使PCB具有標(biāo)志性的綠色（盡管可以使用任何顏色）。顧名思義，它通過阻止焊料遷移并鼓勵制造商通過銀環(huán)和SMD焊盤等裸露特征將焊料焊接到正確的位置，從而防止形成焊料橋。阻焊層還可以物理隔離導(dǎo)電的銅走線，使其不與焊料，金屬和其他導(dǎo)電位接觸，同時防止氧化。阻焊材料是通過將其應(yīng)用于銅層的方法確定的：

環(huán)氧液：最便宜的阻焊劑是通過絲網(wǎng)印刷法施加的熱固性環(huán)氧。

液態(tài)可光成像阻焊劑（LPSM）：對于具有異常形貌的電路板，可以使用各種涂覆技術(shù)來涂覆UV固化油墨配方，然后將其曝光并顯影。雖然LPSM不能產(chǎn)生完美一致的層，但對于具有復(fù)雜表面特征的PCB，它可以提供更好的覆蓋范圍并與銅走線接觸。

干膜可光成像阻焊劑（DPSM）：對于具有均勻形貌的平板，可在曝光和顯影之前通過真空層壓涂覆干膜。干膜將為您提供均勻的表面厚度，但只能應(yīng)用于平坦的板上。

覆銅箔層壓板（CCL）

阻焊層下方是一種稱為PCB的覆銅層壓板（CCL），它由兩部分組成：

銅箔：導(dǎo)電銅的薄層。銅箔的常見制造標(biāo)準(zhǔn)包括STD型E型（電沉積），ANN型E型（退火電沉積）和AR型W型（軋制）。

基材：提供機械強度和支撐力的非導(dǎo)電層?；耐ǔＳ?/span>FR-4，玻璃纖維增強玻璃層壓環(huán)氧層壓材料和阻燃環(huán)氧樹脂粘合劑組成。FR代表阻燃劑，根據(jù)性能，可燃性和所使用的增強材料，有許多不同的分類標(biāo)準(zhǔn)。

當(dāng)人們談?wù)搩蓪踊螂p面電路板時，他們指的是在基板的頂部和底部均貼有銅箔的CCL。標(biāo)準(zhǔn)的多層板通常是通過將兩個或多個雙面板及其之間的絕緣層堆疊在一起而制成的。因此，您的標(biāo)準(zhǔn)多層板按偶數(shù)出售。更多的層可以為您提供更多的接地層，以幫助分配功率和降低噪聲。添加層的唯一真正缺點是成本。

PCB材料的未來

盡管絲印油墨或阻焊材料中的微小變化不太可能成為頭條新聞，但大部分創(chuàng)新工作似乎都集中在改善CCL上。

對于諸如移動設(shè)備之類的應(yīng)用的更小，更輕的板的需求增加了對多層架構(gòu)的需求，該多層架構(gòu)可以將更多功能集成到更小的尺寸中。

增強的環(huán)氧體系，例如Getek，Megtron，4000-13和FR-408，在降低Dk值和損耗角正切方面，其性能優(yōu)于FR-4。

高性能材料，例如Asahi Glass的A-PPE，Nelco 600-21 Si和Rogers 4350，它們在降低Dk，更好的阻抗控制和降低的抖動方面都有顯著的改進。

由PI或聚酯制成的柔性CCL。

嚴(yán)格的RoHS（有害物質(zhì)限制）法規(guī)鼓勵更高的耐熱性和可靠性。無鹵素的覆銅板將氯和溴的含量限制在900 ppm以內(nèi)。無鉛覆銅板通過將標(biāo)準(zhǔn)FR-4的DICY固化系統(tǒng)換成使用酚醛樹脂固化劑的PN固化系統(tǒng)來去除鉛。