PCB板材全面解析：从防火等级到高Tg性能
011. PCB板材燃烧性和防火等级
材料的燃烧性，也被称为阻燃性、自熄性耐燃性、难燃性、耐火性或可燃性，是评估材料抵抗燃烧能力的关键指标。通过标准的火焰点燃试验，并经过规定时间后移除火焰，观察试样的燃烧程度，我们可以评定其燃烧性等级。这些等级通常分为三级，包括水平试验法中的FH1、FH2、FH3，以及垂直试验法中的FV0、FV1、VF2。因此，PCB板材也被划分为HB板材和V0板材。HB板材的阻燃性较低，更适用于单面板的制作；而V0板材则具有优异的阻燃性，常用于双面板及多层板的制造。此外，满足V-1防火等级的PCB板材被称为FR-4板材，而V-0、V-1、V-2则代表不同的防火等级。
PCB板材从FR4、CEM-1、CEM-3等，各有其独特的应用与性能。详细来说：
022. PCB耐温性能和高Tg PCB
2.1 耐温性和Tg点
电路板的耐燃性至关重要，它必须在一定温度下保持稳定，不能燃烧，只能软化。这个温度点被称为玻璃态转化温度（Tg点），它直接影响着PCB板的尺寸稳定性。当温度升高到某一特定区域时，基板会由“玻璃态”转变为“橡胶态”，此时的温度即为玻璃化温度（Tg），也就是基板保持刚性的最高温度。因此，高Tg PCB在高温环境下能保持其尺寸稳定性，确保电路板的可靠性能。
2.2 高Tg PCB的优点
高Tg PCB表现出更高的耐热性，在高温环境下能够保持优异的机械和电气特性，避免软化、变形或熔融等问题。一般来说，Tg值超过130度的板材具有较高的耐热性，而高Tg PCB的Tg值通常大于170度，中等Tg约大于150度。因此，Tg≥170℃的PCB印制板被称为高Tg印制板，其耐热性、耐潮湿性、耐化学性以及耐稳定性等特征均得到显著提升。
033. PCB板材标准及材料
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013.1. 材料标准
随着电子技术的持续演进，对印制板基板材料的需求也在不断演变，这进一步推动了覆铜箔板标准的持续完善。当前，基板材料主要遵循国家标准和国际标准。我国针对基板材料pcb板制定了GB／T4721—47221992及GB4723—4725—1992等国家标准。而中国台湾地区则参照日本JIs标准，制定了CNS标准。国际层面，众多国家和地区也制定了相关的基板材料标准，如日本的JIS标准，美国的ASTM、NEMA、MIL、IPc、ANSI、UL标准等。这些标准的存在，为全球范围内的基板材料生产与应用提供了统一的规范与指导。
3.2 复合材料和不同种类PCB基板
复合PCB基板，通常被称为粉板，其增强材料主要包括木浆纤维纸或棉浆纤维纸，同时辅以玻璃纤维布作为表层强化。这种基板通过阻燃环氧树脂的精心制作，呈现出优异的物理和电气性能。市场上常见的类型包括单面半玻纤22F、CEM-1，以及双面半玻纤板CEM-3等，其中尤以CEM-1和CEM-3这两种复合基覆铜板的应用最为广泛。
玻纤PCB基板，有时也被称作环氧板、玻纤板、FR4或纤维板，采用环氧树脂作为粘合剂，并辅以玻璃纤维布进行增强。这种基板具有出色的工作温度范围，对环境的影响具有很高的抵抗力。在双面PCB中，这种基板的应用非常普遍。尽管其价格相比复合PCB基板略高，但其常用的1.6MM厚度设计使得它在各种电源板、高层线路板以及计算机和通讯设备中都有广泛的应用。
FR-4
FR-4，作为玻纤PCB基板的一种，同样采用环氧树脂与玻璃纤维布的组合进行增强。这种基板在电子行业中有着广泛的应用，特别是在制造双面PCB时，其优越性更为明显。尽管价格稍高于某些其他类型的PCB基板，但其1.6MM的常用厚度设计以及出色的工作温度范围，使得FR-4在电源板、高层线路板以及计算机和通讯设备中占据了不可或缺的地位。
此外，PCB板增强材料种类繁多，一般可分为酚醛PCB纸基板、复合PCB基板、玻纤PCB基板及金属基板等多种类型，它们各自通过增强材料和技术满足多种电子产品的需求。
