在現代電子設備的制造中，電路板（PCB）是至關重要的組成部分。

PCB的設計涉及到許多因素，其中PCB材料特性是決定電路板性能和可靠性的重要因素之一。不同的PCB材料在熱、機械和電氣方面表現出不同的行為，而正確選擇和應用這些材料可以最大程度地優化電路板的性能。

在 PCB 設計中，需要考慮材料特性，因為這影響了其質量。合適的材料電氣特性能夠確保信號傳輸的準確性和穩定性，減少信號失真和干擾。良好的機械特性可使 PCB 在各種環境下保持結構完整性，提高產品的可靠性。恰當的熱特性有助于 PCB 有效地散熱，防止過熱對電子元件造成損壞，從而延長 PCB 的使用壽命。

在電子產品使用的PCB，基本都是由銅箔和有機材料組成的，如下圖所示：

重要的PCB材料特性

1. 電氣性能

電氣性能是決定電路板信號傳輸和性能的關鍵因素之一。在PCB材料中，介電常數是一個重要的電氣特性。介電常數影響信號的傳播速度和損耗，特別是在高速/高頻PCB設計中。介電常數隨著頻率的變化而變化，導致信號的色散和損耗。設計人員在選擇PCB材料時，應特別關注介電常數的頻率依賴性，以確保在高頻應用中獲得準確的信號傳輸。

2. 結構特性

PCB的結構特性會影響電路板的機械、熱學和電氣性能。其中兩個關鍵方面是玻璃編織風格和銅導體粗糙度。

玻璃編織風格

玻璃編織風格在PCB基板上留下縫隙，影響基板的介電常數和機械性能。玻璃編織風格中的間隙會引起所謂的纖維編織效應，導致介電常數的變化和信號損耗。這在高頻應用中尤為明顯，可能影響信號的穩定性和傳輸質量。

銅導體粗糙度

銅導體的表面粗糙度影響電路板的電阻抗和信號傳輸。較粗糙的導體表面會增加高頻信號傳輸時的損耗，降低信號質量。設計人員應該選擇合適的導體制造方法和材料，以確保導體表面的平滑度和電氣性能。

3. 熱性能

線路板的熱性能對于電子設備的散熱和穩定性至關重要。在選擇PCB材料時，熱導率和比熱是兩個重要的考慮因素。

熱導率和比熱

熱導率表示了熱量在材料中傳遞的能力，而比熱表示了材料溫度變化所需的熱量。這兩個參數共同影響電路板的熱傳導和溫度分布。對于需要高效散熱的應用，應選擇具有較高熱導率的PCB材料，以確保熱量能夠有效地從電路板散發出去。

玻璃化轉變溫度和熱膨脹系數（CTE）

玻璃化轉變溫度和熱膨脹系數是決定PCB材料在熱變化下性能的重要指標。玻璃化轉變溫度是材料從玻璃態轉變為橡膠態的溫度，影響材料的機械性能和穩定性。熱膨脹系數表示材料在溫度變化下體積的變化程度，影響PCB在熱循環中的可靠性和穩定性。設計人員應選擇具有適當玻璃化轉變溫度和熱膨脹系數的PCB材料，以適應預期的工作溫度范圍和熱循環環境。

Tg指標

（1）一般Tg的板材：130℃~150℃，如KB-6164F（140℃）、S1141（140℃）；
（2）中等Tg的板材：150℃~170℃，如KB-6165F（150℃）、S1141 150（150℃）；
（3）高等Tg的板材：170℃及以上，如KB-6167F（170℃）、S1170 （170℃）。

在電路板設計中，正確選擇和應用PCB材料是確保電路板性能和可靠性的關鍵。不同的PCB材料具有不同的電氣、結構、機械和熱性能，設計人員應根據應用需求仔細評估這些特性。通過考慮介電常數、結構特性和熱性能等關鍵因素，設計人員可以制定出更穩定、高效的電子設備，滿足不同應用的需求。