生益S1150G板材介绍
一、生益S1150G板材概述
生益S1150G板材属于无卤中Tg FR-4环氧玻璃布层压板，在现代电子制造领域扮演着极为关键的角色。它以玻璃纤维布为增强材料，环氧树脂为基体，通过先进的工艺复合而成。这种结构赋予了板材良好的机械强度和稳定性。
S1150G板材的显著特点之一是无卤化，它完全不含卤素、锑及红磷等有害成分。这一特性使得在板材废弃处理及燃烧过程中，不会产生剧毒气体或其他残留有毒物质，符合当下全球日益严格的环保标准，为电子设备的绿色制造和可持续发展提供了有力支持。
该板材的玻璃化转变温度（Tg）达到155℃（DSC），展现出良好的耐热性能，能够在一定高温环境下保持稳定的物理和化学性质，满足了众多对温度稳定性有要求的电子应用场景。常见的铜箔厚度包括12μm、18μm、35μm、70μm、105μm等，基板厚度范围在0.05-3.5mm，板面尺寸有36″x48″、40″x48″、42″x48″等多种规格，可根据不同电子设备的需求进行定制化生产。
二、产品性能介绍
（一）电气性能
- 绝缘性能：在电气绝缘方面，S1150G板材表现出色。依据IPC-TM-6502.5.17.1标准，经过C-96/35/90耐湿处理后，其体积电阻率高达1.15×10⁸MΩ・cm，表面电阻率为9.61×10⁶MΩ。如此优异的绝缘性能，能够有效阻止电流的泄漏，确保电子设备在运行过程中，电路之间不会发生干扰，保障信号传输的准确性和稳定性。无论是在对绝缘要求严苛的医疗电子设备，如心脏起搏器的电路系统中，还是在对电磁兼容性要求较高的通信基站设备里，S1150G板材都能可靠地发挥绝缘作用，为设备的正常运行提供坚实保障。
- 介电性能：在1GHz频率下，板材的介电常数（Dk）为4.5，介电损耗因子（Df）处于较低水平。适中的介电常数和低介电损耗，使得信号在板材中传输时，能够以较低的损耗进行传播，减少信号的失真和延迟。在5G通信技术蓬勃发展的今天，高速率、大容量的数据传输对电子元件的介电性能提出了极高要求。S1150G板材凭借其良好的介电性能，能够满足5G通信设备中PCB对信号传输的严格要求，确保信号在复杂的电路环境中快速、准确地传输，为5G通信的稳定运行提供关键支持。
- 耐电压性能：S1150G板材具备较强的耐电压能力，能够承受较高的电压而不被击穿。在实际应用中，尤其是在一些涉及高电压的电子设备，如高压电源模块、电力电子设备等中，这一性能至关重要。它可以有效避免因电压过高导致的电气事故，保障设备的安全稳定运行，提高了电子设备在高电压环境下的可靠性和使用寿命。
（二）热性能
- 玻璃化转变温度（Tg）：如前文所述，S1150G板材的Tg值为155℃（DSC）。玻璃化转变温度是衡量板材耐热性能的重要指标，当温度低于Tg时，板材处于玻璃态，具有较高的硬度和刚性；当温度高于Tg时，板材会逐渐转变为高弹态，其物理性能会发生明显变化。S1150G板材较高的Tg值，使其能够在相对较高的温度环境下保持稳定的性能，不会因温度升高而出现软化、变形等问题。在汽车电子领域，发动机舱内的温度可高达100℃以上，S1150G板材制作的汽车电子控制单元（ECU）电路板，能够在这种高温环境下可靠工作，确保发动机的正常运行和车辆的安全性能。
- 热膨胀系数：该板材的Z轴方向热膨胀系数（CTE）在Tg之前为40ppm/℃，属于较低水平。在电子设备运行过程中，由于电子元件的发热，会导致PCB温度升高，从而产生热胀冷缩现象。如果板材的热膨胀系数过大，在温度变化时，PCB可能会出现分层、开裂等问题，影响设备的可靠性和使用寿命。S1150G板材低的热膨胀系数，能够有效降低因热胀冷缩产生的应力，提高PCB在温度变化环境下的稳定性，保证电子设备在不同温度条件下都能稳定运行。例如在服务器等长时间高负荷运行的设备中，S1150G板材可有效减少因热应力导致的故障，提升服务器的可靠性。
- 热传导率：虽然S1150G板材主要作为绝缘材料使用，但其也具备一定的热传导能力。在电子设备中，热量的有效散发对于保证电子元件的性能和寿命至关重要。S1150G板材能够将电子元件产生的部分热量传导出去，辅助散热系统工作，有助于降低电子设备的整体温度，提高电子元件的工作效率和稳定性。在一些对散热要求较高的电子产品，如高性能显卡中，S1150G板材可与散热片、风扇等散热组件协同工作，更好地控制设备温度，确保显卡在高负荷运行时性能不受影响。
（三）机械性能
- 弯曲强度：S1150G板材具有较高的弯曲强度，在IPC-TM-6502.4.4标准测试下，达到630MPa。这意味着板材在一定程度上能够承受弯曲而不断裂，在电子产品的组装和使用过程中，即使PCB受到一定的外力弯曲作用，S1150G板材制作的PCB也能够保持结构的完整性，确保电路的正常连接。在一些可穿戴电子设备，如智能手环、智能手表等产品中，为了实现更贴合人体的设计，PCB需要具备一定的可弯折性，S1150G板材的高弯曲强度为这类产品的设计和制造提供了可能，保证了产品在日常使用中的可靠性。
- 拉伸强度：它还拥有良好的拉伸强度，能够抵抗一定的拉伸力。在电子产品的生产过程中，PCB可能会受到拉伸力的作用，例如在插拔电子元件、安装固定螺丝等操作时。S1150G板材能够承受这些拉伸力而不被损坏，保障了产品组装过程中的质量和可靠性，避免因PCB在组装过程中受到拉伸而导致电路断路或其他故障，提高了产品的生产效率和良品率。
- 硬度：板材具备合适的硬度，在加工过程中能够保持形状的稳定，不易发生变形，有利于精确加工各种复杂的电路图案和结构。同时，在电子产品的使用过程中，其硬度能够抵抗外界的刮擦和碰撞，保护PCB上的电路不受损坏。在消费电子产品，如手机、平板电脑等日常频繁使用且容易受到外力冲击的设备中，S1150G板材的硬度特性能够有效保护内部PCB，延长设备的使用寿命，减少因PCB损坏而导致的设备故障和维修成本。
三、产品特点
（一）环保无卤
S1150G板材完全不含卤素、锑及红磷等有害成分，这使其在环保方面表现卓越。随着全球环保意识的不断增强以及环保法规的日益严格，电子行业对环保材料的需求愈发迫切。传统含卤材料在废弃处理和燃烧时，会释放出二噁英等剧毒气体，对环境和人体健康造成严重危害。而S1150G板材的无卤化特性，从源头上杜绝了这类问题的产生。在电子设备的整个生命周期中，无论是生产制造、使用过程还是废弃回收阶段，都不会对环境造成污染，符合可持续发展的理念，为电子企业提供了一种绿色环保的材料选择，助力电子行业实现绿色转型。
（二）高阻燃性
该板材达到了UL94V-0阻燃等级，具有出色的阻燃性能。在电子设备中，由于电子元件的发热以及电路短路等原因，存在发生火灾的风险。S1150G板材的高阻燃性能够有效阻止火焰的蔓延，降低火灾发生的可能性，为电子设备的安全运行提供了重要保障。在一些对安全要求极高的领域，如航空航天电子设备、医疗生命支持设备等，S1150G板材的阻燃特性显得尤为重要，它能够在关键时刻保护设备和人员的安全，减少因火灾造成的损失。
（三）耐CAF性能优异
CAF（ConductiveAnodicFilament）即导电阳极丝，是影响电路板长期可靠性的关键因素之一。在高湿度和电场的共同作用下，电路板中的金属离子容易迁移形成细丝状导电通路，进而引发电路短路等严重故障。S1150G板材通过独特的配方设计和先进的制造工艺，构建了稳定且致密的内部分子结构，能够有效阻止金属离子的迁移，显著降低CAF发生的概率。这使得使用该板材制作的PCB在恶劣环境条件下，如高湿度的工业环境、沿海地区的户外设备以及热带高温高湿气候环境中的电子设备等，也能长时间稳定运行，大幅减少设备的维护成本和故障率，提高了电子产品的可靠性与使用寿命，为电子设备在复杂环境下的应用提供了可靠保障。
（四）适配无铅制程
随着环保要求的提高，无铅焊接工艺已成为电子行业的主流趋势。S1150G板材能够完美适配无铅制程，在无铅焊接过程中，板材能够承受高温而不发生变形、分层等问题，同时保持良好的焊接性能，确保电子元件与PCB之间的连接牢固可靠。这为电子制造商生产符合环保要求的绿色电子产品提供了有力支持，使电子企业能够顺利过渡到无铅制程，满足市场对环保产品的需求，增强产品在市场上的竞争力。
（五）良好的加工性能
在PCB制造过程中，S1150G板材展现出良好的加工性能。它易于进行钻孔、铣削、切割等机械加工操作，能够保证加工精度和表面质量。在钻孔时，能够获得光滑的孔壁和高精度的孔径，减少钻头磨损，提高钻孔效率；铣削时，可加工出复杂的外形和精细的电路结构，满足各种复杂PCB设计的要求。这使得电子制造商能够更加高效地将其加工成各种形状和规格的PCB，降低加工成本，提高生产效率，同时保证产品质量的稳定性和一致性，为电子行业的快速发展提供了有力支撑。
四、加工指南
（一）钻孔
- 刀具选择：由于S1150G板材具有一定的硬度，钻孔时需要选用合适的刀具。硬质合金钻头是较为理想的选择，其中含钴硬质合金钻头适用于普通孔径的钻孔，能够在保证钻孔质量的同时，提高钻头的使用寿命；对于高精度、小孔径的钻孔，整体硬质合金微钻更为合适，例如在加工0.25mm以下的小孔径时，整体硬质合金微钻能够保证钻孔精度和孔壁质量。此外，针对S1150G板材的特性，一些特殊涂层的钻头也能发挥更好的效果，如金洲的NB涂层钻头，其高耐磨性能可使加工该板材的微型钻头寿命提升2倍以上。
- 钻孔参数：合理的钻孔参数对保证孔质量至关重要。转速通常需要根据钻头直径和板材厚度进行调整，一般在15000-50000转/分钟之间。例如，使用3mm直径的钻头加工1.6mm厚的板材时，转速可设置为30000转/分钟左右。进给速度不宜过快，以免造成孔壁粗糙、毛刺过多等问题，一般在0.1-0.4毫米/转之间。同时，要注意控制钻孔温度，可采用冷却液或风冷的方式进行冷却。使用专用的PCB钻孔冷却液，通过循环系统将冷却液喷洒到钻孔部位，能够有效带走热量，防止板材因过热而损坏，确保钻孔过程的稳定性和孔的质量。
- 注意事项：在钻孔前，务必确保板材固定牢固，可使用专业的板材固定夹具，避免钻孔过程中板材位移影响钻孔精度。对于多层板，要严格控制不同层之间的对准精度，采用高精度的定位系统，防止通孔错位。此外，需定期检查钻头的磨损情况，一般每钻孔300-800次检查一次，及时更换磨损严重的钻头，以保证钻孔质量的一致性。在加工高叠层的S1150G板材时，如使用金洲SU系列钻头，其优化后的双刃单槽设计和标配的NBL涂层，能显著提升排屑能力和钻头的综合性能，保障钻孔质量。
（二）铣削
- 铣刀选择：铣削S1150G板材应选用锋利的铣刀，高速钢铣刀或硬质合金铣刀均可。对于外形加工等精度要求较高的铣削操作，硬质合金铣刀能更好地保证加工尺寸精度和表面质量。对于复杂形状的铣削，可选用专用成型铣刀，例如在加工带有异形凹槽、凸起等结构的PCB时，定制的成型铣刀可一次性加工出所需形状，提高加工效率和精度。一些具有特殊涂层的铣刀，如金洲的HCN涂层铣刀，其抗氧化温度高、韧性好，在加工S1150G板材时，耐磨损性能明显优于未涂层铣刀，寿命可提升约3倍。
- 铣削参数：铣削速度一般在6000-18000转/分钟之间，如加工一般精度的PCB外形时，可设置为10000转/分钟。进给速度根据铣刀直径和加工要求而定，通常在400-1800毫米/分钟之间。切削深度不宜过大，以免造成板材分层或崩边等问题，一般在0.5-1.5毫米之间。例如，使用6mm直径的铣刀进行外形铣削时，切削深度可控制在1mm左右，这样既能保证加工效率，又能有效避免板材损坏。
- 注意事项：铣削过程中，要保持铣刀的锋利度，定期对铣刀进行刃磨或更换，一般每铣削6-8小时进行一次刃磨，当铣刀磨损超过一定限度（如刀刃磨损量达到0.2mm）时及时更换，以确保铣削质量的稳定性。同时，要注意板材的装夹方式，采用合适的装夹夹具，确保板材在铣削过程中稳定可靠，避免因装夹不牢导致板材移动或振动，影响加工质量。对于薄壁结构或精细部位的铣削，要降低铣削速度和进给速度，如铣削0.5mm以下的薄壁结构时，铣削速度可降至5000转/分钟，进给速度降至300毫米/分钟，小心操作，避免因铣削力过大损坏板材。
（三）表面处理
- 沉金：沉金是一种常见的PCB表面处理方式，可提高PCB的可焊性和电气性能。对S1150G板材进行沉金处理时，要严格控制工艺参数。金盐浓度一般控制在3-5g/L，温度保持在85-95℃，时间为10-15分钟，以保证沉金层厚度均匀、附着力良好，一般沉金层厚度在0.05-0.1微米之间。在沉金过程中，要定期检测金盐浓度、温度等参数，确保工艺的稳定性，从而保证沉金层的质量，提高PCB的可焊性和电气连接可靠性。
- 沉银：沉银处理能为PCB提供良好的焊接性能和抗氧化性能。沉银时，要精确控制银离子浓度在2-3g/L，pH值保持在4.5-5.5之间，通过调整这些参数确保沉银层质量。沉银层厚度一般在0.1-0.3微米之间。同时，要注意沉银后的清洗工艺，使用去离子水进行多次清洗，去除表面残留的化学药剂，防止对后续焊接和电气性能产生影响，确保沉银层的性能稳定，提高PCB的使用寿命。
- 喷锡：喷锡是一种经济实用的表面处理方式。对于S1150G板材，喷锡时锡液温度需控制在250-270℃，喷射压力为0.2-0.3MPa，使锡层均匀覆盖在PCB表面，厚度一般在0.8-2微米之间。喷锡后，要进行清洗和检验，使用专用清洗剂去除表面残留的助焊剂等杂质，通过外观检查、厚度测量等手段确保喷锡质量符合要求，保证PCB表面的平整度和焊接性能，提高PCB的生产质量和可靠性。
五、应用领域
（一）消费电子
在智能手机、平板电脑、笔记本电脑等消费电子产品中，S1150G板材得到了广泛应用。这些设备对PCB的性能和尺寸要求越来越高，既要保证高性能的运行，又要实现轻薄化设计。S1150G板材的良好电气性能能够满足设备高速数据传输和处理的需求，确保系统运行流畅；其高弯曲强度和合适的硬度，使得PCB在有限的空间内能够承受一定的外力，保证设备在日常使用中的可靠性；同时，无卤环保特性也符合消费者对绿色产品的追求。例如，在智能手机的主板和摄像头模组电路板中，S1150G板材可保障信号稳定传输，助力实现高清拍照、5G通信等功能。
（二）通信设备
在5G通信基站、交换机、路由器等通信设备中，S1150G板材发挥着重要作用。5G通信技术对信号传输的速率、稳定性和抗干扰能力要求极高，S1150G板材低介电损耗和良好的绝缘性能，能有效减少信号传输过程中的损耗和失真，确保高速信号准确传输。同时，其高阻燃性和耐CAF性能，使通信设备在长时间运行以及复杂的户外环境中，也能保持稳定可靠，降低设备故障概率，保障通信网络的畅通无阻。
（三）汽车电子
汽车电子系统涵盖发动机控制单元（ECU）、车载娱乐系统、自动驾驶辅助系统等。S1150G板材凭借出色的热性能和机械性能，适应汽车复杂的工作环境。在高温、振动频繁的发动机舱内，其高Tg值和低热膨胀系数可保证ECU电路板稳定工作，准确控制发动机运转；在车载娱乐和自动驾驶系统中，板材的电气性能确保数据处理和信号传输的精准性，为驾驶员和乘客提供安全、舒适的驾乘体验。此外，其环保无卤特性也符合汽车行业绿色制造的发展趋势。
（四）工业控制
工业自动化设备、数控机床、机器人等工业控制领域，环境往往存在高温、潮湿、强电磁干扰等情况。S1150G板材的耐CAF性能和稳定的电气性能，使其制作的PCB能在恶劣环境下长期可靠运行，保障工业设备自动化控制和监测功能的正常实现。例如在自动化流水线上，S1150G板材的PCB可精准控制机械臂的动作，提高生产效率和产品质量；在数控机床中，确保控制系统稳定运行，实现高精度加工。
（五）医疗设备
医疗检测设备、生命支持系统等对安全性和可靠性要求近乎苛刻。S1150G板材的高阻燃性和优异的电气绝缘性能，为医疗设备的安全运行提供保障，避免因电路问题引发火灾等安全事故。同时，其稳定的性能可确保医疗设备精准采集和处理数据，如在心电图机、CT扫描仪等设备中，保证检测结果的准确性，为医生诊断和治疗提供可靠依据，守护患者生命健康。
六、总结
生益S1150G板材作为一款性能卓越的无卤中Tg FR-4环氧玻璃布层压板，在电气、热学、机械等方面展现出优秀的性能。其环保无卤、高阻燃、耐CAF、适配无铅制程以及良好的加工性能等特点，使其成为众多电子制造领域的理想选择。从消费电子的日常使用，到通信、汽车、工业控制、医疗等关键领域，S1150G板材都凭借自身优势为电子设备的稳定运行和功能实现提供坚实支撑。
随着电子技术的不断发展，对PCB板材的要求也日益提高。S1150G板材有望在未来进一步优化性能，拓展应用边界，满足更多新兴领域和高端应用场景的需求，持续推动电子行业朝着高性能、绿色环保、智能化的方向发展，在电子制造产业中发挥更为重要的作用。
