PCB(印刷电路板)的原料是什么呢?大家知道有种东西叫"玻璃纤维"吧,这种材料我们在日常生活中出处可见,比如防火布、防火毡的核心就是玻璃纤维,玻璃纤维很容易和树脂相结合,我们把结构紧密、强度高的玻纤布浸入树脂中,硬化就得到了隔热绝缘、不易弯曲的PCB基板了--如果把PCB板折断,边缘是发白分层,足以证明材质为树脂玻纤。然后呢?光是绝缘板我们可不能传递电信号,于是需要在表面覆铜。所以我们把PCB板也称之为覆铜基板。在工厂里,常见覆铜基板的代号是FR-4(可不是F4啊:),这个在各家板卡厂商里面一般没有区别,所以我们可以认为大家都处于同一起跑线上,当然,如果是高频板卡,最好用成本较高的覆铜箔聚四氟乙烯玻璃布层压板。 覆铜工艺很简单,一般可以用压延与电解的办法制造,所谓压延就是将高纯度(>99.98%)的铜用碾压法贴在PCB基板上--因为环氧树脂与铜箔有极好的粘合性,铜箔的附着强度和工作温度较高,可以在260℃的熔锡中浸焊而无起泡。这个过程颇像擀饺子皮,不过饺子皮可是很薄很薄的喔,最薄可以小于1mil(工业单位:密耳,即千分之一英寸,相当于0.0254mm)呢!如果饺子皮这么薄的话,下锅肯定漏馅!所谓电解铜个在初中化学已经学过,CuSo4电解液能不断制造一层层的"铜箔",这个更容易控制厚度,时间越长铜箔越厚!通常厂里对铜箔的厚度有很严格的要求,一般在0.3mil和3mil之间,有专用的铜箔厚度测试仪检验其品质。像古老的收音机和业余爱好者用的PCB上覆铜特别厚,比起电脑板卡工厂里品质差了很远。
为什么要让铜箔这么薄呢?主要是基于两个理由:一个是均匀的铜箔可以有非常均匀的电阻温度系数,介电常数低,这样能让信号传输损失更小,这和电容要求不同,电容要求介电常数高,这样才能在有限体积下容纳更高的容量,电容为什么比铝电容个头要小,归根结底是介电常数高啊!其次,薄铜箔通过大电流情况下温升较小,这对于散热和元件寿命都是有很大好处的,数字集成电路中铜线宽度最好小于0.3cm也是这个道理。制作精良的PCB成品板非常均匀,光泽柔和(因为表面刷上阻焊剂),这个用肉眼能看出来,不过老实说光看覆铜基板能看出好坏的人还真不多,除非你是厂里经验丰富的品检。 有朋友问了,对于一块全身包裹了铜箔的PCB基板,我们如何才能在上面安放元件,实现元件--元件间的信号导通而非整块板的导通呢?那我要问一句了,你有没有看到一块主板表面都是铜的--回答当然是:没有!!板上都是弯弯绕绕的铜线,电信号就是通过铜线来传递的,那么答案很简单,把铜箔蚀掉不用的部分,留下铜线部分不就OK了? |