Page 57 - 電路板季刊第111期

電路板季刊 2026.4 專業技術 55

一般標準的電路板基材特性表，會標示基材的數據源自哪種厚度基材，並依據三
個群，描述材料的耐熱、物理特性、電氣特性，但是對電路板業者而言，更重要的是
加工特性與基材使用的玻璃布等，這些當然也都可以透過整份技術資料取得，但從這
些數據表中就可以知道，每個不同型號的基材，都有其特殊訴求與特性。用簡單的M8/
M9來描述，竟然還跨供應商這樣叫，對技術細節而言這樣太粗略了！或許吧，筆者對
這些東西太苛求，這不過是一般市場分析的概述，但對研究技術細節者，這樣會混淆
視聽的。

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對電路板可靠度影響最大的部份是受熱特性，一般都會列在頁首。參考資料表格
的測試方法欄，多數特性會呈現採用IPC-TM-650規範測試。這是到目前為止，幾十年
來沒有改變的通則。該規範雖然偶有更新，但大致上多年來沒有明顯變動。因為電氣
電子產品，生命週期中最重大的故障因素就是應力變化，包括受熱、吸濕等對電路板
材料產生的應力考驗。其中特別重要的是組裝、封裝過程面對的瞬熱，環境高低溫變
化的物理循環，惡劣環境高濕導致的材料變化，這其中最受重視的就是應力影響。
典型的熱測試有熱衝擊(TST-Thermal Shock Test)、熱循環(TCT-Thermal Cycle

Test)兩類，這部份光看基材特性表無法判斷，因為這些測試的結果也受到電路板堆疊
結構與後續安裝的元件結構影響。如果純以裸板觀點看，則至少要關心檢討材料的熱
分解溫度(Td)、熱膨脹係數(α1-Tg以下；α2-Tg以上)，一般最該關心的是Z方向的熱
膨脹，以圖10.前表所示α2的Z方向呈現170ppm，那是對盲孔信賴度最嚴苛的部份。
總變形量可以用下式表達！
ΔL(變形量)＝CTE (漲縮係數) X ΔT(溫差)--------(1)

應力則可以用另一個公式表達！
應力＝ ΔCTE X 楊氏模數(Young´s Modul)-----(2)
銅金屬的CTE約為17-18ppm/℃基本接近常數，基材樹脂的CTE如果是170，在
超過Tg時其漲縮係數約為銅金屬的10倍，因此應力方面的考驗會相當大。前述基材數
據的Tg就算以DMA的數據也僅有200℃，因此組裝高溫拉扯的應力會相當大。依據公
式(1)；(2)來探討，當面對不同的基材，這些熱特性對可靠度的影響會有明顯差異，特
別是硬度比較高的材料，楊氏係數也會高，這樣熱應力的考驗就不一樣了。目前筆者

用的封裝載板材料，有不少Tg高於260℃，如果是這樣的材料，再搭配比較薄的介電
層厚度，盲孔的可靠度問題相對會輕得多。最近得到的回饋問題，多數看到的都是縱
橫比接近或超過1.0的，這樣風險也會增大(底部接觸面積相對小)。
講到這裡，不得不提醒業者要關注一下基材特性細節。一般人直觀的感覺幾乎一
致，iphone 17一定性能比iphone 16好，但那是手機。基材的代際差異卻未必，新材
料有可能是關注電氣特性，但是可能Tg、耐熱、CTE、楊氏係數等特性會朝高或低變
動。另外為了降低膨脹，有可能會提升填料，這樣會把材料特性朝脆的方向推，有可
能會提升硬度但降低韌性。以上這些都可能是新材料的致命傷，從物理特性的角度看
反而是失分，但是業者會看到材料的Dk/Df、CTE、剛性性能提升了。