PCB 材料科學與材料性質

PCB 材料科學

如何選擇 PCB 的厚度

首先，在電子產品的世界裡，PCB 常被稱為「心臟」，它將所有元件連接在一起，因此板厚成為這一關鍵零件的重要參數。PCB 厚度是否選用得當，直接影響最終電子產品的性能、穩定性與可靠度。 選擇 PCB 厚度的過程會受到多種因素影響，例如產品應用場景、板材材質與銅層數量。因此，在決定 PCB 厚度時，必須綜合考量這些因素。 不同 PCB 厚度的特性與應用 最常見的 PCB 厚度包括 0.4 mm、0.6 mm、0.8 mm、1.0 mm、1.2 mm、1.6 mm、2.0 mm。不同厚度的 PCB 對電路性能會產生不同影響。 超薄 PCB（0.6 mm 以下） 超薄 PCB 重量輕、柔軟且易彎折，適合對空間效率要求極高的產品，例如： 智慧型手機與平板電腦 穿戴式裝置 機器人 筆記型電腦 無人機 這些產品需要極薄極輕的 PCB，因此採用超薄厚度才能滿足需求。然而薄板的承載能力相對較弱，不適合需要承載較重元件的場景。 中薄 PCB（0.6–1.6 mm） 中薄 PCB 在厚度與承載能力之間取得良好平衡，適用於大多數電子產品，包括電腦主機板與家電控制板。中板的剛性與穩定性適中，可滿足大部分應用情境。與其他厚度......

Jan 06, 2026

PCB 材料科學

PCB 銅箔灌注基礎

什麼是 PCB 設計中的銅箔灌注（Copper Pour）？ 銅箔灌注是指在 PCB 的銅層中，將未使用的區域以實心銅面填滿的技術。這些銅面會連接到電源或接地網路，形成連續的導電路徑。銅箔灌注通常用於電源層與接地層，也可在特定用途下用於訊號層。 銅箔灌注的目的： 接地層：銅箔灌注可形成實心的接地層，為訊號提供低阻抗回流路徑，並降低電磁干擾（EMI）。 電源層：銅箔灌注可作為電源層，將電源均勻分佈於整個 PCB，減少壓降並提升電源穩定性。 散熱：銅箔灌注可作為散熱片，將高功率元件產生的熱量擴散並散發，防止過熱並確保 PCB 的可靠性。 銅箔灌注的優點： 提升訊號完整性：透過減少接地迴路、雜訊與干擾，銅箔灌注有助於維持訊號完整性並降低訊號衰減。 改善熱管理：銅箔灌注可增強散熱效果，防止熱點並確保元件在最佳溫度下運作。 節省銅材：有效利用銅箔灌注可減少額外走線需求，提高銅材使用效率，進而節省成本。 銅箔灌注的實作： 放置銅箔灌注代表將 PCB 上的空白區域以平面銅填滿。它們是PCB 設計的重要一環，所有主流 PCB 設計軟體都能自動放置。銅箔灌注可降低接地阻抗以提升 EMC、減少壓降以提高電源效率，並縮......

Jan 06, 2026

PCB 材料科學

了解 PCB 使用的材料：選擇、類型與重要性

印刷電路板（PCB）是現代電子產品中不可或缺的元件。這些電路板連接並支撐電子元件，為電信號與電力的傳輸提供穩定的平台。典型的 PCB 由多層材料壓合而成，形成單一結構。 PCB 是電子製造流程中的關鍵一環，從消費性電子到汽車與航太應用皆可見其蹤影，對電子裝置的正常運作至關重要。 PCB 使用的材料種類 1. 基板 基板是 PCB 的基礎材料，作為其他材料沉積的基底。常見基板為玻璃纖維強化環氧樹脂，亦稱 FR-4。其他類型包括 CEM-1、CEM-3、聚醯亞胺（PI）與 Rogers。選擇基板時需考量工作溫度、介電強度與成本等需求。 挑選基板的常見指標包括： - 介電常數：介電常數衡量基板儲存電能的能力。數值過高可能導致訊號損失與干擾。 - Tg（玻璃轉移溫度）：Tg 是基板由硬質轉為柔軟的溫度。高 Tg 適用於汽車與航太等高溫環境。 - CTE（熱膨脹係數）：CTE 表示基板隨溫度變化而膨脹或收縮的程度。低 CTE 有助於在寬溫範圍內保持尺寸穩定。 - 吸濕性：吸濕基板可能在組裝與運作時出現分層等問題，因此低吸濕性為大多數應用所偏好。 2. 銅箔 銅箔用於在 PCB 表面形成導電線路，分為壓延銅箔......

Jan 06, 2026

PCB 材料科學

厚銅 PCB：其優勢與應用概覽

印刷電路板（PCB）是現代電子產品的骨幹，提供電子元件連接與電氣訊號傳輸的平台。隨著高效能與高可靠度電子設備需求不斷提升，製造商持續尋求強化 PCB 整體性能與耐用度的方法。厚銅 PCB 是一種特殊類型的 PCB，相較於標準 PCB 具有多項優勢，其設計採用更厚的銅層，提供更高的載流能力、更佳的熱管理與更強的耐用性。本文將探討厚銅 PCB 在現代電子領域的優點與應用。 什麼是厚銅 PCB？ 厚銅 PCB 是指銅層厚度高於標準 PCB 的設計。厚銅 PCB 的銅厚範圍從 3 oz 到 20 oz 甚至更高，而標準 PCB 通常僅 1 oz。更厚的銅層帶來更高的載流能力、更佳的熱管理與更強的耐用性，使其成為高功率應用的理想選擇。 厚銅 PCB 的優點 1. 高載流能力 厚銅 PCB 最顯著的優點之一，就是能夠承受流經銅層的高電流。更厚的銅層讓厚銅 PCB 在承載更大電流時不易過熱，也不會降低整體板件特性，因此特別適合需要大電流的電力電子應用。依銅厚與疊構設計，厚銅 PCB 可承載超過 30 A 的電流。 2. 強化熱管理 散熱是影響電子設備性能與可靠度的關鍵因素。厚銅 PCB 憑藉更厚的銅層，提供卓越......

Jan 06, 2026

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FR4 PCB 深度指南：材料真相、真實規格與何時使用（或避免）它

FR-4 並非什麼神祕代碼，它字面意思就是 Flame Retardant（阻燃等級 4）。在 PCB 領域，FR-4 是 NEMA（美國電氣製造商協會）對玻璃纖維強化環氧樹脂層壓板的等級命名。簡單來說，它是以環氧樹脂含阻燃添加劑將玻璃纖維布黏合而成的複合材料。「FR」代表阻燃，但這並不等同於 UL94 V-0 認證，僅表示樹脂配方能在起火時自行熄滅。FR-4 於 1968 年由 NEMA 命名，憑藉其含溴阻燃環氧樹脂，取代了舊有的 G-10 等級。 NEMA FR-4 等級說明： NEMA LI-1 標準將 FR-4 定義為「工業用熱固性層壓製品」，自 1999 年起與軍規 MIL-I-24768 調和。因此，若板材要冠上 FR-4 名稱，就必須符合製造商規格所載的機械、熱與阻燃要求。其他等級如 FR-5、FR-6 仍存在，但 FR-4 已成業界標準。「FR-4」指的是經工程化設計、具抗燃特性的特定環氧／玻璃層壓材料，並不代表整塊板子「防火」。 環氧樹脂＋玻璃纖維布＋阻燃化學： FR-4 就是玻璃纖維與環氧樹脂的層層堆疊。固化後的綠色環氧樹脂中，可把玻璃纖維想像成 PCB 千層麵裡的「麵條」。樹......

Jan 06, 2026

PCB 材料科學

金屬核心 PCB 材料：熱真相與設計規則

金屬核心 PCB（MCPCB）是一種特殊板材，以金屬基材取代標準 FR-4。這層金屬核心如同內建散熱片，可提升高功率電子的散熱能力。基本疊構很簡單： 頂層為銅導體層。 中間為薄介電絕緣層。 底部為厚金屬基板。 這種結構提供優異的 熱擴散 能力與便利的接地平面，但代價是板子比典型 FR-4 更重、更貴。MCPCB 廣泛用於 LED 照明與電源供應器等會產生大量熱的應用。本文將破解不同核心金屬的迷思，說明介電層如何真正控制熱流，並比較實際的熱導率數據。 「金屬核心 PCB 材料」的真正含義 金屬構成板的結構基礎，並充當巨型散熱片。銅層通常 1–3 oz，位於頂部承載電路走線；下方是薄介電層，一般 25–100 µm，用來將銅與金屬電氣隔離；最底層為金屬核心，通常是 1.0–3.2 mm 的鋁板，負責橫向散熱。 鋁的熱導率為 150–235 W/mK，銅則為 380–400 W/mK，兩者都比 FR-4（0.3 W/mK）快得多。 銅核心板聽起來很棒，但銅重且昂貴，因此幾乎所有 MCPCB 都改用鋁。鋼核心 PCB 存在，用於機械強度或 EMI 屏蔽，但熱性能差很多。金屬核心提供機械支撐並自然成為接地/......

Jan 06, 2026

PCB 材料科學

您的 PCB 尺終極指南

在 PCB 設計與製造的世界中，擁有正確的工具對於達成準確性與精密度至關重要。其中一種深受專業人士與業餘愛好者歡迎的工具就是「PCB 尺」。這種專業的測量工具旨在提供準確的測量、參考資訊及元件封裝腳位，協助設計師、工程師、技術人員及組裝人員在 PCB 開發的各個階段順利進行。在本指南中，我們將探討什麼是 PCB 尺、它提供的功能與測量項目、如何選擇合適的 PCB 尺，以及製作專屬 PCB 尺的技巧。 什麼是 PCB 尺？ PCB 尺是專為 PCB 相關任務設計的專用測量工具。這些尺通常由 FR-4 或金屬等耐用材料製成，以確保使用壽命與準確性。尺上印有廣泛的標記，包括測量刻度、元件封裝以及各種參考指南。這些元素旨在促進高效的 PCB 設計與組裝流程。 PCB 尺的主要功能 PCB 尺在 PCB 設計過程中主要發揮兩個至關重要的作用。 首先，它為印刷電路板上的電子元件和走線提供準確的測量與參考資訊。這些資訊對於防止焊接過程中的錯誤至關重要，能確保元件精確放置並維持電路功能的正確性。 其次，這把尺有助於視覺化並理解電阻、電容、電感及 IC 晶片等元件的封裝尺寸，讓設計師在設計階段能做出更明智的決策。 ......

Dec 30, 2025

PCB 材料科學

如何選擇 PCB 的 Tg ？

什麼是 PCB 的 Tg 值？ 在 PCB 製造中，縮寫「Tg」代表「玻璃轉移溫度」（Glass Transition Temperature），是指材料在加熱過程中，從固態轉變為橡膠彈性狀態的溫度。眾所周知，PCB 必須具備耐燃性，在特定溫度下不能燃燒，而只能軟化。 當溫度超過 Tg 時，PCB 基板材料 FR-4 會從脆硬狀態轉變為柔軟狀態。這種轉變可能導致 PCB 的尺寸變化和變形，最終影響其機械與電氣特性。因此，在選擇 PCB 材料時，必須考慮所需的工作溫度範圍，以確保所選材料的 Tg 值能滿足設計要求。 高 Tg 值的 PCB 基板能確保電子設備在各種環境條件下（無論是炎熱的夏季還是寒冷的冬季）都能正常運作。在 PCB 設計與製造中，選擇具備適當玻璃轉移（Tg）值的基板，是確保產品品質與效能的關鍵因素。 PCB Tg 等級分類 在 PCB 製造中，工程師會根據應用需求選擇合適的 FR-4 基板。標準基板材料多為環氧樹脂系統，而 Tg 值是分類 FR-4 基板等級最常見的指標。 根據溫度，一般分為三個等級：一般 Tg、中 Tg 以及高 Tg。 一般 Tg： 低階 FR-4 板材的玻璃轉移溫......

Dec 30, 2025

PCB 材料科學

揭秘鋁基板的強大效能：提升電子產品的散熱表現

在快速發展的電子世界中，有效的散熱對於確保電子裝置的最佳效能與長久壽命至關重要。鋁基板的出現成為了遊戲規則的改變者，與標準的 FR-4 板材結構相比，它提供了卓越的散熱與熱傳導能力。在 JLCPCB，我們非常激動地推出新產品——鋁基板，現在價格極具競爭力，只需 2 美元起！ 在這篇全面的部落格文章中，我們將深入探討鋁基板的優勢，並探索其在各個產業中的多樣化應用，這正徹底改變我們管理電子裝置熱量的方式。 卓越的散熱能力 鋁基板的主要優點之一在於其優異的散熱特性。鋁基板充當了高效的散熱片，能迅速將熱量從關鍵元件導出。這項特性對於產生高熱量的應用特別有利，例如 LED 照明、電源供應器、馬達控制器以及車用電子。透過有效的熱量管理，鋁基板有助於防止因熱問題導致的效能下降，並能顯著延長電子裝置的壽命。 強化熱傳導 除了卓越的散熱能力外，鋁基板還促進了元件與周圍環境之間更好的熱傳導。鋁的高導熱率使熱量能夠在電路板上高效擴散，最大限度地減少熱點並確保溫度的均勻分佈。這對於維持敏感電子元件的穩定性與可靠度至關重要，特別是在需要高效熱管理的高功率應用中。 各個產業的應用 電力電子與車用應用：鋁基板在電力電子與車用領......

Dec 25, 2025

PCB 材料科學

鋁基板與傳統 FR-4：散熱管理的比較分析

在電子產品快速演進的世界中，散熱管理在確保印刷電路板的效能與可靠度方面扮演著至關重要的角色。隨著電子裝置變得更加輕薄且效能更強大，有效的散熱變得必不可少。在本文中，我們將對兩種熱門的 PCB 基板材料：鋁基板與傳統 FR-4 進行全面的比較分析。我們將探討它們的散熱管理能力、優點、考量因素，並為 PCB 設計領域的電子愛好者、創客、工程師、學生及專業人士提供寶貴的見解。 理解鋁基板 鋁基板又稱為金屬基板 (MCPCB)，與傳統的 FR-4 PCB 相比具有獨特的特性。鋁基板不使用玻璃纖維基材，而是採用導熱金屬芯，通常由鋁或銅製成。這個金屬芯充當了極佳的散熱器，能有效發散功率元件產生的熱量。 鋁基板的優點 卓越的導熱率：與 FR-4 PCB 相比，鋁基板表現出顯著更高的導熱率。金屬芯允許熱量在板上快速擴散，最大限度地減少熱點並確保最佳的熱性能。 高效散熱：鋁基板優異的導熱性可實現高效散熱，使其成為電力電子應用的理想選擇。這項特性降低了元件過熱的風險，延長了其使用壽命並確保穩定運作。 輕量化且具成本效益：與傳統 FR-4 電路板相比，鋁基板重量更輕，適用於對減重有嚴格要求的應用。此外，在某些情況下，特......

Dec 25, 2025

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PCB 材料指南：類型、選用及其對效能的影響

如果 PCB 材料會說話，FR-4 可能會說：「我掌管了 80% 的電子產業，卻還是沒人感激我。」Rogers 會自豪地說：「我很貴，因為我很特別。」而聚醯亞胺 (Polyimide) 則會展現它的韌性說：「我能屈能伸，彎而不折。」 這篇部落格的目的，是向您介紹可用的 PCB 基板類型，以及這些材料如何影響 PCB 的效能、熱穩定性、訊號完整性和整體壽命。選擇 PCB 材料主要基於兩點：應用場景與設計複雜度。FR-4 是目前所有愛好者的最佳選擇，但我們將探討它何時會失效。為什麼我們需要其他材料？什麼樣的材料在打高空或太空環境中表現最佳？這份指南將涵蓋您所需的一切。 PCB 材料基礎知識 在選擇基板之前，了解 PCB 材料實際的作用會很有幫助。不，它們不只是「PCB 上綠色的部分」。它們控制著電氣行為、散熱效能、機械剛性，甚至是製造的可行性。 基板在電路板耐用性中的角色 基板是 PCB 的基礎，其工作包括： • 固定銅走線的位置 • 提供層與層之間的絕緣 • 在受熱時保持尺寸穩定性 • 抵抗濕氣與老化 基板若強度不足，可能導致 PCB 在迴流焊接 (Reflow) 期間發生翹曲，或在熱循環 (The......

Dec 25, 2025

PCB 材料科學

鋁基板如何提升導熱率

隨著現代電子產品體積縮小且效能日益強大，散熱管理已成為電子設計中最重要的議題之一。印刷電路板（PCB）擁有各式各樣的芯材與材料。過去我們已經介紹過多種材料，但今天我們將重點放在「金屬基板」（MCPCB）。基礎 PCB 的散熱效能不佳，會導致電子裝置效能下降、壽命縮短，甚至可能導致災難性的失效。 與傳統的 FR-4 板材相比，鋁基板具有更好的導熱率，是一種高效的替代方案。本文將列出其不同的特性，並深入探討鋁基板的結構、優點、應用，以及它們如何提升導熱效能。 什麼是鋁基板？ 鋁基板（Aluminum PCB）是一種以金屬為基底的印刷電路板，專為控制電路板中電力電子元件產生的熱量而設計。它使用鋁取代傳統的玻璃纖維（FR-4）作為基礎基板。鋁基板的基本結構如下： 1. 銅電路層：此層的主要功能是為 PCB 上的所有元件提供電氣連接。與標準的覆銅板（1 到 10 盎司）相比，所使用的銅層相對較厚。在為 PCB 詢價時，您可以選擇銅重（Copper Weight）。銅層越厚，其電流負載能力就越高。 2. 介電層（絕緣層）：介電層即為絕緣層，厚度約為 50 至 200 μm。由於它扮演電氣隔離與熱傳導的角色，因......

Dec 25, 2025

PCB 材料科學

FR-4 是否是您設計的最佳電路板材料？

在電子與印刷電路板製造領域，為您的設計選擇正確的基板材料，往往是決定專案成敗的關鍵。FR4 基板憑藉其卓越的機械強度、電氣絕緣性以及耐熱、耐化學腐蝕的特性，在業界得到了廣泛應用。在本文中，我們將探討 FR4 基板的特性與優點、其在印刷電路板中的應用，以及選擇 FR4 材料時的一些局限性與建議。 什麼是 FR4 基板材料？ FR4 基板代表「耐燃 4 型」（Flame Retardant 4），這表示 FR4 基板具備阻燃能力，並符合特定的防火安全標準。當電子或電氣系統存在火災風險時，FR4 耐燃材料可作為額外的安全屏障。這是一種用於製造電氣組件的基板，被大量應用於印刷電路板（PCB）的生產。 這種基板的主要成分包括玻璃纖維（提供機械強度）與環氧樹脂（作為絕緣矩陣）。FR4 基板為電路板上的電子元件提供優異的電氣絕緣、機械支撐與保護。它們耐熱且抗化學腐蝕，適合多種應用場景。FR4 基板以其耐用性、尺寸穩定性及抗潮濕能力著稱，且兼具高效能與成本效益，能有效降低短路風險並提高訊號傳輸的穩定性。FR4 基板在不同環境條件下都能保持形狀，這對於在印刷電路板上正確安裝電子元件至關重要。如果您需要高品質的 FR......

Dec 24, 2025