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1、PCB常识剖析PCB常识线路板铜箔、基材板料及其规范 1、AramidFiber聚醯胺纤维 此聚醯胺纤维系杜邦公司所开发，商品名称为Kevelar。其强度与轫性都非常好，可用做防弹衣、降落伞或鱼网之纤维材料，并能代替玻纤而用于电路板之基材。日本业者曾用以制成高功能树脂之胶片(TA-01)与基板(TL-01)，其等热胀系数(TCE)仅6ppm/,Tg194，在尺寸安定性上非常良好，有利于密距多脚SMD的焊接可靠度。 2、BaseMaterial基材 指板材的树脂及补强材料部份，可当做为铜线路与导体的载体及绝缘材料。 3、Bulge鼓起，凸出 多指表面的薄层，受到内在局部性压力而向外鼓出，一般对铜

2、皮的展性(Ductility)进行试验时，即使用加色的高压液体，对其施压而令铜皮凸起到破裂为止，称BulgeTest。 4、ButterCoat外表树脂层 指基板去掉铜皮之后，玻纤布外表的树脂层而言。 5、CatalyzedBoard，CatalyzedSubstrate(orMaterial)催化板材 是一种CC-4(CopperComplexer#4)加成法制程所用的无铜箔板材，系由美国PCK公司在1964年所推出的。其原理是将具有活性的化学品，均匀的混在板材树脂中，使“化学铜镀层”能直接在板材上生长。目前这种全加成法的电路板，以日本日立化成的产量最多，国内日立化成公司亦有生产。 6、Cl

3、ad/Cladding披覆 是以薄层金属披覆在其他材料的外表，做为护面或其他功用，电路板上游的基板(Laminates)即采用铜箔在基材板上披覆，故正式学名应称为“铜箔披覆积层板CCL”(CopperCladedLaminates)，而大陆业者即称其为“覆铜板”。 7、Ceramics陶瓷 主要是由黏土(Clay)、长石(Feldspar)及砂(Sand)三者混合烧制而成的绝缘材料，其种类及用途都非常广泛，如插座、高压绝缘碍子，或新式的电路板材(如日本富士通的62层板)等，其耐热性良好、膨胀系数低、耐用性也不错。常用者有Alumina(三氧化二铝)，Beryllia(铍土、氧化铍Be0)及氧化

4、镁等多种单用或混合的材料。 8、ColumnarStructure柱状组织 指电镀铜皮(E.D.Foil)在高速镀铜(1000ASF以上)中所出现的结晶组织而言，此种铜层组织之物性甚差，各种机械性能也远不如正常速度镀铜(25ASF)之无特定结晶组织的铜层，在热应力中亦容易发生断裂。 9、CoefficientofThermalExpansion热膨胀系数 指各种物料在受热后，其每单位温度上升之间所发生的尺寸变化，一般缩写简称CTE，但也可称TCE。 10、CopperFoil铜箔，铜皮 是CCL铜箔基板外表所压覆的金属铜层。PCB工业所需的铜箔可由电镀方式(Electrodeposited)，

5、或以辗压方式(Rolled)所取得，前者可用在一般硬质电路板，后者则可用于软板上。 11、Composites，(CEM-1，CEM-3)复合板材 指基板底材是由玻纤布及纤玻席(零散短纤)所共同组成的，所用的树脂仍为环氧树脂。此种板材的两面外层，仍使用玻纤布所含浸的胶片(Prepreg)与铜箔压合，内部则用短纤席材含浸树脂而成Web(网片)。若其“席材”纤维仍为玻纤时，其板材称CEM-3(CompositeEpoxyMaterial)；若席材为纸纤时，则称之为CEM-1。此为美国NEMA规范LI1-1989中所记载。 12、Copper-Invar-Copper(CIC)综合夹心板 Invar

6、是一种含镍4050%、含铁5060%的合金，其热胀系数(CTE)很低，又不易生锈，故常用于卷尺或砝码等产品，电子工业中常用以制做IC的脚架(LeedFrame)。与另一种铁钴镍合金Kovar齐名。将Invar充做中层而于两表面再压贴上铜层，使形成厚度比例为20/60/20之综合金层板。此板之弹性模数很低，可做为某些高阶多层板的金属夹心(MetalCore)，以减少在X、Y方向的膨胀，让各种SMD锡膏焊点更具可靠度。不过这种具有夹心的多层板其重量将很重，在Z方向的膨胀反不易控制，热胀过度时容易断孔(见左图)。此金属夹心板后来又有一种替代品“铜”(MoCu;70/30)板，重量较轻，热胀性亦低，但

7、价格却较贵。 13、CoreMaterial内层板材，核材 指多层板之内层薄基板或一般基板，除去外覆铜箔后之树脂与补强材部份。 14、DielectricBreakdownVoltage介质崩溃电压 由两导体及其间介质所组成的电场，当其电场强度超过该介质所能忍受的极限时(即两导体之电位差增大到了介质所能绝缘的极限)，则将迫使通过介质中的电流突然增大，此种在高电压下造成绝缘失效的情形称为“介质崩溃”。而造成其崩溃的起码电压称为“介质崩溃电压DielectricBreakdownVoltage”，简称“溃电压”。 15、DielectricConstant，介质常数 是指每“单位体积”的绝缘物质，

8、在每一单位之“电位梯度”下所能储蓄“静电能量”(ElectrostaticEnergy)的多寡而言。此词尚另有同义字“透电率”(Permittivity日文称为诱电率)，由字面上较易体会其中含义。当绝缘板材之“透电率”愈大(表示品质愈不好)，而两逼近之导线中有电流工作时，就愈难到达彻底绝缘的效果，换言之就愈容易产生某种程度的漏电。故绝缘材料的“介质常数”(或透电率)要愈小愈好。目前各板材中以铁氟龙(PTFE)，在1MHz频率下所测得介质常数的2.5为最好，FR-4约为4.7。 16、DielectricStrength介质强度 指导体之间的介质，在各种高电压下仍能够维持正常绝缘功能，而尚不致出

9、现“崩溃”，其所能维持的“最高电压”(DielectricWithstandVoltage)称为“介质强度”。其实也就是前述“溃电压”的另一种说法而已。 17、Dielectric介质 是“介电物质”的简称，原指电容器两极板之间的绝缘物，现已泛指任何两导体之间的绝缘物质而言，如各种树脂与配合的棉纸，以及玻纤布等皆属之。 18、DoubleTreatedFoil双面处理铜箔 指电镀铜箔除在毛面(MatteSide)上进行纯铜小瘤状及锌化处理，以增加附着力外,并于光面上(DrumSide)也进行此种瘤化处理，如此将可使多层板之内层铜面不必再做黑化处理，并使尺寸更为安定，附着力也更好。但成本却比一般

10、单面处理者贵了很多。 19、DrumSide铜箔光面 电镀铜箔是在硫酸铜液中以高电流密度(约1000ASF),于不锈钢阴极轮(Drum)光滑的“钛质胴面”上镀出铜箔，经撕下后的铜箔会有面向镀液的粗糙毛面，及紧贴轮体的光滑胴面，后者即称为“DrumSide”。 20、Ductility展性 在电路板工业中是指铜箔或电镀铜层的一种物理性质，是一种平面性的扩展能力，与延伸性(Elongation)合称“延展性”。一般铜层展性的测法，是在特定的设备上以液压方式由内向外发生推挤力量，令某一圆面铜箔向上鼓起突出，而测其破裂前的最高高度，即为其展性的数值。此种展性试验称为“HydralicBuldgeTes

11、t”液压鼓出试验。 21、Elongation延伸性，延伸率 常指金属在拉张力(Tension)下会变长，直到断裂发生前其已伸长的部份，所占原始长度之百分比，称为延伸性。 22、FlamePoint自燃点 在无外来之明焰下，指可燃物料在高温中瞬间引发同时自燃之最低温度。 23、FlammabilityRate燃性等级 及指电路板板材之耐燃性的难燃性的程度。在按既定的试验步骤（如UL-94或NEMA的LI1-1988中的7.11所明定者）执行样板试验之后，其板材所能达到的何种规定等级而言。实用中此字的含意是指”耐燃性”等级。 24、G-10 这是出自NEMA(NationalElectrical

12、ManufacturersAssociation，为美国业界一民间组织)规范“LI1-1989”1.7节中的术语，其最直接的定义是“由连续玻纤所织成的玻纤布，与环氧树脂粘结剂(Binder)所复合而成的材料”。对于其“板材”品质而言，该规范指出在室温中需具备良好的机械强度，且不论在干湿环境中，其电性强度都要很好。G-10与FR-4在组成上都几手完全相同，其最大不同之处就是在环氧树脂配方中的“耐燃”(FlameResistorRetardent)剂上。G-10完全未加耐燃剂，而FR-4则大约加入20重量比的“溴”做为耐燃剂，以便能通过LI-1-1989以及UL-94在V-0或V-1级的要求。一般

13、说来，所有的电路板客户几乎都对耐燃性很重视，故一律要求使用FR-4板材。其实有得也有失，G-10在介质常数及铜皮附着力上就比FR-4要好。但由于市场的需求关系，目前G-10几乎已经从业界消失了。 25、FlexuralStrength抗挠强度 将电路板基材板，取其宽吋，长2.56吋（按厚度而定）的样片，在其两端下方各置一支点，在其中央点连续施加压力，直到样片断裂为止。迫使其断裂的最低压力强度称为抗挠强度。此抗挠性强弱的表达，以板材之单位截面积中所能承受的力量，做为强度单位居要（Lbin2）。抗挠强度是硬质基板材料之重要机械性质之一。此术语又可称为FlexuralYieldStrength挠屈强

14、度，其试验条件如下：标示宽度长度支点施力厚度(吋)(吋)跨距速度(吋)(吋)(吋/分)0.030or0.03112.50.6250.0250.060or0.0621310.0260.090or0.09313.51.50.0400.120or0.1251420.0530.240or0.2500.5640.106 26、HTE(HighTemperatureElongation)高温延伸性 在电路板工业中，指电镀铜皮(EDFoil)在高温中所展现的延伸性。凡0.5oz或1oz铜皮在180中，其延伸性能达到2.0及3.0以上时，则可按IPC-CF-150E归类为HTE-TypeE之类级。 27、Hy

15、draulicBulgeTest液压鼓起试验 是对金属薄层所具展性(Ductility)的一种试验法。所谓展性是指在平面上X及Y方向所同时扩展的性能(另延伸性或延性Elongation，则是指线性的延长而已)。这种“液压鼓起试验”的做法是将待试的圆形金属薄皮，蒙在液体挤出口的试验头上，再于金属箔上另加一金属固定环，将金属箔夹牢在试验头上。试验时将液体由小口强力挤出，直接压迫到金属箔而迫其鼓起，直到破裂前所呈现的“高度值”，即为展性好坏的数据。 28、Hygroscopic吸湿性 指物质从空气中吸收水气的特性。 29、Invar殷钢 是由63.8的铁，36的镍以及0.2的碳所组成的合金，因其膨胀

16、系数很低故又称尽“不胀钢”。在电子工业中可当做“绕线电阻器”中的电阻线。在电路板工业中，则可用于要求散热及尺寸安定性严格的高级板类，如具有“金属夹心层”(MetalCore)之复合板，其中之夹心层即由Copper-Invar-Copper等三层薄金属所粘合所组成的。LaminateVoid板材空洞； 30、LaminationVoid压合空洞 指完工的基板或多层板中，某些区域在树脂硬化后，尚残留有气泡未及时赶出板外，最后终于形成板材之空洞。此种空洞存在板材中，将会影响其结构强度及绝缘性。若此缺陷不幸恰好出现在钻孔的孔壁上时，则将形成无法镀满的破洞(PlatingVoid)，容易在下游组装焊接时

17、形成“吹孔”而影响焊锡性。又LaminationVoid则常指多层压合时赶气不及所产生的“空洞”。 31、Laminate(s)基板、积层板 是指用以制造电路板的基材板，简称基板。基板的构造是由树脂、玻纤布、玻纤席,或白牛皮纸所组成的胶片(Prepreg)做为粘合剂层。即将多张胶片与外覆铜箔先经叠合，再于高温高压中压合而成的复合板材。其正式学名称为铜箔基板CCL(CopperCladedLaminates)。 32、LossTangent(TanDf)损失正切 本词之同义字另有：LossFactor损失因素，DissipationFactor散失因素或“消耗因素”，与介质损失Dielectri

18、cLoss等。传输线(由讯号线、介质层及接地层所共组成)中的讯号线，可传播(Propagate)讯号(SignalorPulse)的能量(单位为分贝dB)。此种传播会多少透过周围介质而散失其能量到接地层中去，即所谓的Loss。其散失程度的大小就是该介质的“散失因素”。此词最简单的含意可说成介质之“导电度”或“漏电度”，其数值愈低则板材的品质愈好。一般专书与论文中对本术语均含糊带过鲜有仔细说明，只有MIL-STD-429C的335词条中才有较深入的探讨。即：所谓损失，是指绝缘板材“介质相角的余切(TheCotangentofDielectricPhaseAngle)”或“介质损角的正切”(The

19、PowerFactoristheSineDielectricLossAngle)。在后续解说文字中段又加了一句：由于功率因素是介质损角的正弦(ThePowerFactoristheSineDielectricLossAngle)，故当介质损角很小时，则散失因素将等于功率因素，事实上这种解说反而更是丈二金刚摸不着头脑。以下为电磁学的观点申述于后：任何导体与绝缘体均不可能绝对完美，因而当其传导电流或传播讯号(是一种电磁波)时，在功率上均会有所损失。“讯号线”在传播高速讯号时，其邻近介质板材中的原子也将受到电场的影响而极化，出现电荷的移动(即电流)而有“导电”(漏电)的迹象。但因其数值很小且又接近导

20、体表面，于是很快就又回到导体，使得介质的“导电”几乎衰减为零。但终究会造成少许能量的损失。现另以数学上的“复数”观念说明如下：图中就复数观念，以横轴代表实部(*即表电能失之可回复部分stored)，以纵轴代表虚部(即表电能失之不可回复部分lost)，角即损角(LossAngle)，所谓“损失因素”或“消耗因素”，直接了当的说就是“导体中所传导的电能会向绝缘介质中漏失，其不可回复部分对可回复部份之比值，就是板材的损失因素”。此/*比值又可改头换面如下，亦即：/*Tan表示介质的漏电程度/Sin表示导体的功率因素当极小时，则Tan将等于Sin 33、MajorWeaveDirection主要织向

21、指纺织布品之经向(Warp)，也就是朝承载轴所卷入或放出的布长方向，亦称为机械方向。 34、Mat席 在电路皮工业中曾用于CEM-3(CompositeEpoxyMaterial)的复合材料，板材中间的GlassMat即为席的一种,是一种玻璃短纤在不规则交叉搭接下而形成的“不织布”，再经环氧树脂的含浸后，即成为CEM-3之板材。 35、MatteSide毛面 在电路板工业中系指电镀铜箔(EDFoil)之粗糙面。是在硫酸铜镀液中以高电流密度(1000ASF以上)及阴阳极近距离下(0.125吋),在其不锈钢大转胴的钛面上所镀出的铜层。其面对药水的铜面，从巨观下看似为无光泽的粗毛面，微观下却呈现众多

22、锥状起伏不平的外表。为了增加铜箔与底材之间的固着力起见，这种粗糙铜面还需再做更进一步的瘤化后处理，例如镀锌(TwTreatmant,呈灰色)或镀黄铜(TcTreatment,呈深黄色)，更呈现许多圆瘤叠罗汉状之外形(如上右图),统称为“MatteSide”。而EDFoil其密贴在转胴之另一面，则称为ShinySide光面或DrumSide胴面。 36、MinorWeaveDirection次要织向 是织布类其纬向(Fill)的另一说法，适常纬向纱数比经向要少。 37、ModulusofElasticity弹性系数 在电路板工业中，是指基材板的相对性强韧度而言。当欲施加外力将基板试样予以压弯至某

23、一程度时，其所需要的力量谓之“弹性系数”。通常此数值愈大时表示其材质愈脆。 38、NominalCuredThickness标示厚度 是指双面铜箔基板或多层板，当采用某种特定树脂及流量的胶片(Prepreg)，轻压合硬化后所呈现的平均厚度，用以当成参考者，称“标示厚度”。 39、Non-flammable非燃性 是指电路板之耐燃板材当其接近高温的火花(Spark)或燃着的火焰(Flame)时，尚不致被点燃引起火苗，但并不表示其不具燃烧性(Combustible)。也就是说板材仍然在高温中会被缓缓燃烧，但却不会出现明亮的火苗火舌的情形。 40、PaperPhenolic纸质酚醛树脂（板材） 是单

24、面板基材的种主成分。其中的白色牛皮纸称为KraftPaper(Kraft在德文中是强固的意思)，以此种纸材去吸收酚醛树脂成为半硬化的胶片，再将多张胶片压合在一起，便成为单面板的绝绿基材，通称为PaperPhenolic。 41、Phenolic酚醛树脂 是各电路板基材中用量最大的热固型(Thermosetted)树脂，除可供单面板的铜箔基板用途外，也可做为廉价的绝缘清漆。酚醛树脂是由酚(Phenol)与甲醛(formalin)所缩合而成的。其所交联硬化而成的树脂有Resole及Novolac两种产品，前者多用于单面板的树脂基材。 42、Reinforcement补强物 广义上是指任何对产品在机

25、械力量方面能够加强的设施，皆可称为补强物。在电路板业的狭义上则专指基材板中的玻璃布、不织布，或白牛皮纸等，用以做为各类树脂的补强物及绝缘物。 43、ResinCoatedCopperFoil背胶铜箔 单面板的孔环焊垫因无孔铜壁做为补强，在波焊中除予应付铜箔与基板间，因膨胀系数不同而出现的分力外，还要支持零件的重量与振动，迫使其附着力必须比正常铜箔毛面的抓地力还要更强才行。因而还要在粗糙的棱线毛面上另外加铺一层强力的背胶，称为“背胶铜箔”。近年来多层板不但孔小线细层次增加，而且厚度也愈来愈薄，于是乃有新式增层法(BuildUpProcess)的出现。背胶铜箔对此新制程极为方便，这种已有新意义的旧

26、材料特称之为“RCC”。 44、ResinRichArea树脂丰富区，多胶区 为了避免铜箔毛面上粗糙瘤状的钉牙，与介质常数较高的玻纤布接触，而让密集线路间的漏电(CAF,ConductiveAnodicFilament)得以减少起见，业者刻意在铜箔的毛面上先行加涂一层背胶，以达上述之目的。这种背胶的成份与基材中的树脂完全相同，使得铜箔与玻纤布之间的胶层(俗称ButterCoat)，比一般由胶片所提供者更厚，特称为ResinRichArea。 45、ResinStarvedArea树脂缺乏区，缺胶区 指板中某些区域，其树脂含量不足，未能将补强玻纤布或牛皮纸完全含浸，以致出现局部缺乏树脂或玻纤布曝

27、露的情形。或在压合作业时，由于胶流量过大，致其局部板内胶量不足，亦称为缺胶区。 46、Resistivity电阻系数，电阻率 指各种物料在其单位体积内或单位面积上阻止电流通过的能力。亦即为电导系数或导电度(Conductivity)之倒数。 47、Substrate底材,底板 是一般通用的说法，在电路板工常中则专指无铜箔的基材板而言。 48、TapeCasting带状铸材 是一种陶瓷混合电路板(Hybrid)其基材板之制造法，又称为SlipCasting。系采湿式浇涂而成型的长带状薄材，由陶瓷所研细与调制的液态泥膏(Slurry)，经过一种精密控制的扁平出料口(DoctorBlade)，挤涂于

28、载体上成为带状湿材，经烘干后即得各种尺寸的原材(厚度525mil)，经切割、冲孔与金属化之后即得双面板，也可将各薄层瓷板压合与烧结成为多层板。 49、Teflon铁氟龙 是杜邦公司一种碳氟树脂的板材，即聚四氟乙烯(PTFEPoly-Tetra-Fluoro-Ethylene)类。此种树脂之介质常数甚低，在1MHz下测得仅2.2而已，即使再与介质性质不佳的玻纤布去组成板材(如日本松下电工的R4737)，尚可维持在2.67，仍远低于FR-4的4.5。此种介质常数很低的板材，在超高频率(3GHz30GHz)卫星微波通信中，其讯号传送所产生的损失及杂讯等都将大为减少，是目前其他板材所无法取代的特点。不

29、过Teflon板材之化性甚为迟钝，其孔壁极难活化。在进行PTH之前，必须要用到一种含金属钠的危险药品TetraEtch，才能对Teflon孔壁进行粗化，方使得后来的化学铜层有足够的附着力，而能继续进行通孔的流程。铁氟龙板材尚有其他缺点，如Tg很低(19)，膨胀系数太大(20ppm/)等，故无法进行细线路的制作。幸好通信板对布线密度的要求，远逊于一般个人电脑的水准，故目前尚可使用。 50、ThermalCoefficientofExpansion(TCE)热膨胀系数 指各种物质每升高1所出现的膨胀情形，但以CTE的简写法较为正式。 51、Thermomechanicalanyalysis(TMA

30、)热机分析法 是一种利用温度上升而体积发生变化时，测量其微小线性膨胀的分析方法。例如取少量的板材树脂粉末，即可利用TMA法分析其Tg点之所在。 52、Thermount聚醯胺短纤席材 是杜邦所开发一种纤维的商品名称。该芳香族聚醯胺类(PolyAmide)组成的有机纤维，通称为Aramide纤维，现有商品Kevelar、Nomex及Thermount等三类，均已用于电子工业。Kevelar是由长纤纺纱并织成布材者，可代替玻纤布含浸树脂做成板材，尺寸安定性极好。另在汽车工业中也可用做轮胎的补强纤维。其二为耐高温(220)质地较密的布材Nomex，可制做空军飞行衣或电性绝缘材料用途。Thermount则为新开发的“不织纸材”(Nonwoven)，重量较FR-4轻约15，其尺寸甚为稳定，有希望在微孔式MCM-L小板方面崭露头角。 53、ThinCopperFoil薄铜箔 铜箔基板表面上所压附(Clad)的铜皮，凡其厚度低于0.7mil0.002m/m或0.5oz者即称为ThinCopperFoil。 54、ThinCore薄基板 多层板的内层板