了解IPC 4101斜线表

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IPC 4101(刚性和多层印刷电路板基材规范)于1997年12月发布。它是作为MIL-S-13949的替代标准发布的。然而,它包含了军用标准中的大部分确切措辞。它保留了标准附录中的 “slash sheet “格式,规定了不同PCB层压板的树脂和纤维系统,以及测试参数和性能。最初有41个斜线表,但随着行业向 “无铅 “和 “绿色 “工艺开放,斜线表增加到66个,即目前的修订版。

对于所有不同的斜线表,了解它们的含义将有助于为您的特定PCB设计选择正确的层压板特性。

IPC 4101层压板规格

所有板材均以层压规格开始。这包括增强类型、树脂系统、阻燃机制、填料和玻璃转化。增强类型通常为E-玻璃纤维(玻璃纤维),但也可以是纤维素纸和特殊玻璃纤维类型,如单向纤维和芳纶纤维。这是层压板的结构成分。树脂系统往往是环氧类型的混合,以满足层压板类型的要求。将列出主环氧,然后是辅助环氧,甚至是第二辅助环氧。

使用特殊树脂
还有一些特殊的树脂体系,如聚酰亚胺和聚苯乙烯。树脂体系将结构层粘合在一起。阻燃剂通常为溴或符合RoHS标准的溴,也可选择磷。填料通常不适用或为无机填料,少数层压板类型使用高岭土填料。填料有助于减少树脂收缩,从而最大限度地减少填充区域的裂纹形成。

玻璃转化率(Tg)

最后给出玻璃化转变温度(Tg)。玻璃化转变是指树脂分子从硬脆转变为柔韧的温度范围。由于许多设计师在选择符合RoHS标准的层压板时都以材料的Tg为依据,因此Tg在规范中被着重强调。现在,在选择层压板时,除了Tg,还应该考虑许多其他因素。

需要注意的其他特性
斜线表的其余部分将列出根据IPC-TM-650测试方法测试的层压板材料特性要求。下面将提到其中的一些特性。

剥离强度决定了金属覆层在 “收货状态”、热应力和暴露于加工化学品后进行测试时的粘合力。
体积和表面电阻率确定电介质材料在潮湿条件下的横截面和表面电阻。
吸湿性决定了层压结构中使用的环氧树脂复合材料的吸湿率。当暴露在高湿度环境中时,所有树脂系统都会吸收一些水分。
绝缘击穿是衡量绝缘体承受高压应力的能力。

损耗正切是测量电磁场通过电介质时被电介质吸收或损耗的程度。
挠曲强度可通过对特定尺寸和形状的试样施加特定载荷来确定厚度为0.51毫米或更大的层压板的挠曲强度。
耐电弧性是测量绝缘表面在高压/低电流电弧下导电所需的时间。
热应力是通过短期焊料暴露来确定未包覆或金属包覆层压板的热完整性。
总结
IPC 4101是印刷电路板基底层压板的行业准则。了解其内容和结构可帮助设计人员选择最符合最终产品要求的层压板。

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