PCB金属基覆铜板的分类、构成

一般PCB金属基覆铜板的分类由三个部分构成：金属板层、绝缘层和导电体（一般为铜箔）。由于PCB金属基覆铜板的构成及绝缘层上有所不同又可分为多种。从PCB金属基覆铜板的构成一般常见有三种（见图2-6）。这三种，主要是金属基板、包覆型金属基板和金属芯基板。金属基板是最常见、用量最多的一种。包覆型金属基板是在金属板（主要以铁板为主）四周包覆一层釉料，烧结而成。金属芯覆铜板，一般芯部是铝板、钢板、铜板、覆铜因瓦钢或钼板等金属板做芯材，板的表面涂上环氧树脂等有机高分子树脂，覆上导体箔（有的用加成法直接形成导电线路图形）。

PCB金属基覆铜板的金属板材一般采用0.3~2.0mm厚的铁板或铝板，也有少量使用铜板和专门利用磁力特性而使用的矽钢片。绝缘层还起着电气绝缘作用和粘接金属板、铜箔的作用。

一般绝缘层是由环氧树脂或环氧树脂浸渍玻璃纤维布制成。也有少量采用聚酰亚胺树脂。为了提高绝缘层的热传导性，树脂中有的添加了无机填料。绝缘层的厚度一般在30-100μm。

PCB金属基覆铜板的制造方法，同有机树脂类的刚性覆铜板的制造工艺。在金属板、铜箔之间加入B阶段的热固性树脂层（一般有两种：环氧树脂：环氧树脂上胶布）配合在一起，热压成覆铜箔板。

一、金属基覆铜板的特性
PCB金属基覆铜板构成的特性，主要是靠占有绝大部分板厚成份的金属板性能所决定的。
（1）一般特性
表2-16示了环氧玻璃布基覆铜板（FR-4）、金属基（铝基）覆铜板及陶瓷基覆铜板的特性对比.

（2）散热性
由于PCB金属基覆铜板的散热性优异，可防止在PCB上装载的元器件及基板工作温度的上升。在不同类型的金属基板中，以铜作基材的散热性最好。它的热传导率高于铝（铜为386w/m/k，铝为202w/m/k）。但铜板与铝板若用同样体积比，铜的价格高，密度大，并不适于基板材料向轻量化发展，因此未广泛采用。只有制造高散热性金属基板时，才少量采用铜板。铝板比铁板散热性高。表2-17说明了各种不同基板的散热性（以热阻表示）的对比情况。

金属基板的散热性，主要取决于：绝缘层的厚度、绝缘层的热传导性、金属基的金属种类。另外，在选择金属基板做基板材料的PCB设计中，不但要考虑散热性，还应兼顾考虑它的绝缘性（耐电压）和绝缘可靠性。图2-7是从另一个角度表明金属基板的高散热性的特性。这就是覆在不同基材上的铜箔导体的线路和熔断电流的关系。从与FR-4板对比看，由于金属基板的散热性高，对熔断电流有明显的提高。

（3）机械性能
PCB金属基覆铜板基板具有高机械强度和韧性。此点优于刚性树脂类覆铜板和陶瓷基覆铜板。为此，在金属基板上可实现大面积的印制板的制造，重量大的元器件可在基板上安装。金属基板还具有高的寸尺稳定性和平整度；可在该基板上进行需敲锤、铆接方面的组装加工。在金属基板做为基材的PCB上，非布线部分也可进行折曲、扭曲方面的机械成型加工。

（4）电磁波屏蔽性
为了保证电子电路性能，电子产品中的一些元器件需防止电磁波的辐射。金属基板可充当屏蔽板，起到屏蔽电磁波作用。

（5）热膨胀性
由于一般刚性树脂类覆铜板都存在着热膨胀问题，特别是板的厚度方向的热膨胀，使金属化孔质量受到影响。这主要原因是板的原材料厚度方向的热膨胀有差异：铜的热膨胀系数为17x10-6cm/cm/℃，环氧玻璃布基材为110x10-6cm/cm/℃。两者相差太大，造成受热基板膨胀变化后，将铜线路和铜金属化孔断裂或遭到破坏。而双面铁基板热膨胀系数为40x10-6cm/cm/℃，双面铝基板为50x10-6cm/cm/℃,比一般树脂类覆铜板小，更接近于铜的热膨胀系数，有利于金属化孔的质量和可靠性。

（6）磁力特性
利用铁金属基板固有的磁力特性，目前国外将它应用于磁带录像机（VTB）、软盘驱动器（FDD）内的小型精密电动机上。在VTR,FDD产品中，这种矽钢片作基材的金属基覆铜板，既起着印制电路板的作用，又起着小型电动机的定子基板的功能。

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