一文了解PCB（一）
文摘
2024-11-21 20:49
广东
印制电路板，Printed Circuit Board，简称PCB，是以绝缘基板和导体为材料，按预先设计好的电路原理图，设计、制成印制线路、印制元件或两者组合的导电图形的成品板。 上游：包括铜箔、树脂、玻璃纤维布、木浆、油墨、铜球等。![]()
铜箔：铜箔用于形成信号线路和电源层。铜箔的类型、厚度和粗糙度等因素会影响到信号的传输损耗和阻抗匹配。一般而言，为了降低导体损耗，需要选择低粗糙度、低电阻率、适当厚度的铜箔。目前，常用的铜箔类型有HTE（高延伸性）、RTF（反转）、HVLP（低轮廓）等，其中HVLP铜箔具有最低的粗糙度，适用于高频高速信号传输。 铜箔可加工成轧制铜箔及电解铜箔，其中电解铜箔可以进一步加工成覆铜板铜箔或锂电池铜箔，分别为制作PCB及锂电池（用作负极材料）的核心材料。 轧制铜箔是将铜锭经过多道次轧制而成的铜箔，其厚度一般在 0.006-0.1mm 之间，主要用于柔性 CCL 领域。轧制铜箔具有表面光洁、厚度均匀、结晶细密等优点，但成本较高，适用于高端产品的制造。电解铜箔是利用电解原理，在金属基底上沉积一层纯铜而成的铜箔，其厚度一般在 0.006-0.04mm 之间。电解铜箔具有成本低、生产效率高、厚度可调等优点，但表面粗糙、结晶不均匀等缺点，适用于中低端产品的制造。 纤维布：是常用的增强材料，用于提供机械强度和尺寸稳定性。玻纤布的类型、密度和方向等因素会影响到介质常数和损耗因子等介质特性。 玻璃纤维纺织而成，根据厚度可分为厚布、薄布、超薄布及特殊规格布。目前中国大陆及台湾地区的玻纤布产能已经占到全球的70%左右。玻纤布规格比较单一及稳定，近年来，规格几乎没有太大变化，其价格受供需关系影响较大。 ![]()
树脂：树脂用于填充和粘合铜箔和玻纤布。树脂的类型、含量和固化程度等因素也会影响到介质特性。一般而言，为了降低介质损耗，需要选择低介电常数、低损耗因子、均匀固化的树脂。目前，常用的树脂类型有环氧树脂（EP）、聚酰亚胺树脂（PI）、聚苯醚树脂（PPO）等，其中PPO树脂具有较低的介电常数和损耗因子，适用于高频高速信号传输 。 覆铜板， Copper Clad Laminate，CCL，是将增强材料浸以有机树脂，一面或两面覆以铜箔，经热压而成的一种板状材料，担负着导电、绝缘、支撑三大功能，是一类专用于PCB制造的特殊层压板，占整个PCB生产成本的20%～40%。覆铜板行业的竞争格局较为稳定，主要由日本、中国台湾和中国大陆的企业占据主导地位。日本企业在高端覆铜板领域具有较强的技术优势和品牌影响力，主要代表有松下电工、三菱气化、日立化成等。中国台湾企业在中高端覆铜板领域具有较强的成本优势和市场份额，主要代表有台耀科技、联茂电子、台光电子等。中国大陆企业在中低端覆铜板领域具有较强的规模优势和增长潜力，主要代表有南亚新材、华正新材、生益科技等。覆铜板（CCL）按照构造及结构可分为刚性CCL、挠性CCL，其中刚性CCL又可根据增强材料进一步分为纸基覆铜板、复合材料基覆铜板和玻纤布基覆铜板。刚性CCL：是指不易弯曲，并具有一定硬度和韧度的覆铜板。挠性CCL：是用具有可挠性补强材料（薄膜）覆以电解铜箔或压延铜箔制成，其优点是可以弯曲，便于电器部件的组装 。复合基CCL：一般指由两种以上的补强材料（一般为纸、玻纤布或玻璃毡）与树脂经压合支撑的一种刚性覆铜板。![]()
根据CCL自身介电损耗（Df）和介电常数（Dk）的大小，可以将CCL分成高速CCL和高频CCL两类。高速 CCL 强调其自身的介电损耗（Df），目前市场上常用的高速 CCL 等级也是依照介电损耗（Df）的大小来划分的。相比于高速CCL，高频CCL更加注重介电常数（Dk）的大小和变化，以及介电常数（Dk）的稳定性。高速板分了很多等级，一般用标杆公司松下(Panasonic)的M系列对比，如 M4、M6、M7 等，数字越大越先进，适应的传输速率越高。M4级别是low loss级别的材料，大致对应传输速率为16Gbps，M6级别是very low loss级别的材料，M7级别是super ultra low loss，大致对应传输率为32Gbps 。![]()
PCB的成本主要分为材料成本和人工制造成本，其中材料成本主要包括覆铜板、铜箔、磷铜球、油墨等。 人工制造成本占比最高，约为总成本的40%；单项材料中，覆铜板成本最高，占总成本约30%；铜箔、磷铜球和油墨的成本较低，占据总成本约9%、6%、3%。 覆铜板在PCB原材料中占据重要地位，其成本占据PCB总成本约30%。 覆铜板原材料中，铜箔的成本最高，约为覆铜板成本的39%；玻纤布和树脂的成本较低，分别占成本的18%。 由于覆铜板受铜价影响较大，因此间接影响到PCB的价格呈现出一定的周期性。 成本占比会有变化，以上仅列举，脑海中有个大概的占比即可。
