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一博科技自媒体高速先生原创文 | 周伟

经常问一些客户或朋友，你们的PCB用的材料是什么？通常得到的回答是FR4，好吧，当我没问，我还是不知道具体是什么材料。所以很有必要再来科普一下PCB板材的相关分类，这个也只是基于我们常用的一些应用而言。

在正式介绍材料分类前，大家还是先看看东哥写的这篇PCB的筋骨皮，里面其实也已经介绍了PCB的一些构成以及材料的分类，为了不把问题扩大化，我们还是仅局限在大部分的应用中，主要围绕FR4相关来展开。

我们所说的板材通常指的是基材，它最终其实是由铜箔和黏合片（为了方便介绍，我们暂时用P片，Prepreg来表示）构成，而铜箔和P片又根据不同的应用有很多的分类，今天我们只介绍和FR4相关的一些树脂体系分类，后面看情况再介绍其他的一些树脂体系。

FR4是以环氧或改性环氧树脂作为黏合剂，玻纤布作为增强材料的一种，也就是说只要使用这种体系的材料都可以叫做FR4，所以FR4是这种树脂体系的统称。目前使用FR4材料的印制板是当前全球产量最大，使用最多的一类印制板，现在知道为什么有人回答使用FR4其实还是不知道用的哪个材料了吧！打个比方，你女票一直使用迪奥的口红，一天突然心血来潮让你帮她买支，你以为是个送分题，心想这还不简单，表现的机会来了，兴冲冲到了商场才发现这是个“送命题”。

一番纠结之后只能凭着钢铁直男的第六感买了支普通粉色少女系（都是口红啊），结果可想而知。

通常，FR4会根据以下几种类型来分类。

1、按照玻纤布编织命名分类，比如：

106、1067、 1080、1078、2116、2113、3313、7628等
这些是常用玻璃布的类型，当然还有其他的，每种玻璃布在IPC规范里面都有定义，所以不同厂家使用的同种玻璃布型号，基本上也是差异不大的，因为玻璃布也有很多厂家，但不同的厂家提供的同种类型玻璃布都必须符合IPC规范的要求，否则这个就没法玩了（顺便剧透一下，大家在开篇的问题里提到希望讲解关于材料的一些IPC规范要求，正好我们的队长是IPC中国设计师理事会副主席，而被PCB事业耽误了的武侠作者东哥也是IPC中国理事会成员，后续东哥会专门整理和材料相关的一些IPC规范和大家分享）。

2、按照玻璃类型分类

E玻璃（E-glass）：E代表electrical，意为电绝缘玻璃，是一种钙铝硅酸盐玻璃，其碱金属氧化物含量很少（一般小于1%）,故又称无碱玻璃，具有高电阻率。E玻璃现已成为玻璃纤维的最常用成分，很多材料如果没有特别指定的话一般都是用的E-glass。

NE玻璃（NE-glass）：又叫low-Dk玻璃，是由日本日东纺织株式会社研发的低介电纤维玻璃，其介电常数ε（1MHz）为4.6（E玻璃为6.6），损耗因子tanδ（1MHz）为0.0007（E玻璃为0.0012），常见的使用NE-glass的材料如M7NE、IT968SE和IT988GSE等。

3、按照供应商所用树脂体系及其性能分类：

联茂Iteq：
IT180A/IT170GRA1/IT958G/IT968/IT968SE/IT988GSE

台耀Tuc：
Tu862HF/Tu872LK/Tu872SLK/Tu872SLK-SP/Tu883/Tu933+

松下Panasonic：
Megtron4/M4S/Megtron6/M6G/M7E/M7NE

Park Meteorwave系列：
MW1000/2000/3000/4000/8000

生益ShengYi：S1000-2(M)/ S7439/S6等

Rogers: RO4003/RO3003/RO4350B (射频材料)等

(上面都是一些常用的，就不一一例举了)

4、按照损耗级别分类

可以分为普通损耗板材（Df≥0.02）、中损耗板材（0.01<Df<0.02）、低损耗板材(0.005<Df<0.01)、超低损耗板材(Df＜0.005)等，这些都是根据材料的Df值来分的，这里分的比较粗放，也只是一个大概的分类，不同人可能会有不同的分类区间。

5、按照阻燃性能分类

阻燃型（UL94-VO,UL94-V1) 和 非阻燃型（UL94-HB级）

当然也还有其他的一些分类法，在此就不一一拓展了，看了上面的介绍，回到我们文章前面的问题，大家通常使用什么板材呢？我当然希望听到的是某供应商所用树脂体系和性能对应的材料名称，比如IT180A/S1000-2/IT968/M4S等。最后，敲黑板划重点来了，按照不同损耗及不同厂家的材料名称，我们做了如下的一个材料金字塔，主要还是基于损耗比普通FR4小的常用中高速板材，而普通的FR4，比如IT180A、S1000-2/M、Tu752/768等，这些Df基本上差异不大，也是我们目前使用最多的几种Hi-Tg板材。

备注：以上材料，排名不分先后，同时部分材料没有更新上去。

 

 

https://industrial.panasonic.com/ww/products/electronic-materials/circuit-board-materials/megtron/megtron6

 

 

 

https://shop.ipc.org/

 

 

IPC Standards Tree   IPC标准树

https://www.ipc.org/4.0_Knowledge/4.1_Standards/SpecTree.pdf

 

 

 

https://www.ipc.org/TOC/IPC-4101B.pdf

 

 

IPC-7351B: 表面贴装设计及连接盘图形标准通用要求

 

IPC TM-650测试方法手册

IPC-TM-650收录了与印制板制造和工艺及印制板材料相关的测试方法共计400多种，测试方法类型包含目视、尺寸、物理、化学、机械、电气、环境六大类测试方法。

https://www.ipc.org/test-methods.aspx

 

参考：http://www.pinzhi.org/forum.php?mod=viewthread&tid=935

Dissipation Factor，中文称为耗散因数、耗散系数、损失角正切值、散逸因数、介质损耗角或损失角。散逸因数dissipation factor (DF)存在于所有电容器中，有时DF值会以损失角tanδ表示。

Dissipation Factor简单讲就是电解电容的无用功率与有用功率的比值，一般用百分比表示。

DF值是高还是低，与温度、容量、电压、频率等都有关系；当容量相同时，耐压愈高的DF值就愈低，频率愈高DF值愈高。

至于温度和电容DF值的关系，却不一定了，一般来说，温度越高DF值越低，不过，据我看了4个案例来看，不完全一致，下面这个图片就是源自于两个个案例，其余的2个，一个只到85℃，和下面的类似，另外一个，在 -50℃ 至 100℃ 之间，几乎是一条直线，125℃之前升，随后降。仅供参考。
 

DF 值一般不标注在电容器上或规格介绍上面。在DIY选取电容时，可优先考虑选取更高耐压的，比如工作电压为45V时，选用50V的就不很合理。尽管使用50V的从承受电压正常工作方 面并无不妥，但从DF值方面考虑就欠缺一些。当容量相同时，耐压愈高的DF值就愈低，使用63V或71V耐压的会有更好的表现的。

许多电容器制造厂，在规格书上常不注明散逸因数DF值，Datasheet 里面会有。

 

散逸因数dissipation factor (DF) 存在于所有电容器中，DF值越小表明电容损耗越小，性能也就越好。但铝电解电容的损失角相当高。DF值与温度、容量、电压、频率......都有关系；当容量相同时，耐压愈高的DF值就愈低。此外温度愈高DF值愈高，频率愈高DF值也会愈高。

参考；https://www.dianyuan.com/index.php?do=community_article_show&id=204381