IEC 61249-2-522025 印制板和其它互连结构用材料 第2-52部分包层和未包层的增强基材 热固性烃树脂体系 规定可燃性的编织E-玻璃增强层压板（垂直燃烧试验） 铜包层标准立项发展报告

印制板和其它互连结构用材料第2-52部分：热固性烃树脂体系编织E-玻璃增强层压板（垂直燃烧试验）铜包层标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:MaterialsforPrintedBoardsandOtherInterconnectingStructures–Part2-52:ThermosettingHydrocarbonResinSystem,WovenE-glassReinforcedLaminateSheetsofDefinedFlammability(VerticalBurningTest),Copper-Clad摘要随着第五代移动通信（5G）、高速数据中心、人工智能算力基础设施及新能源汽车电子等领域的迅猛发展，高频高速印制电路板（PCB）对基板材料提出了低介电常数、低介电损耗因子、高热可靠性和优异阻燃性能的综合要求。传统环氧树脂/玻纤布体系在高频应用中面临介电性能瓶颈，热固性烃树脂体系凭借非极性分子结构和优异的介电稳定性，已成为高频高速覆铜板（CCL）领域的核心技术路线之一。国际电工委员会（IEC）于2025年9月16日正式发布IEC61249-2-52:2025标准，对采用热固性烃树脂体系、编织E-玻璃增强、满足垂直燃烧试验规定可燃性等级的铜包层层压板进行了系统规范。本报告对该标准的立项背景、技术内容、关键指标、产业影响及未来趋势进行全面梳理与分析。报告指出，该标准的发布填补了IEC61249系列在烃类树脂体系层压板领域的空白，与IPC-4103B等行业标准形成互补，为全球高频高速材料供应链提供了统一的质量基准和贸易语言，对推动5G通信、高性能计算等战略性产业的材料标准化进程具有重要意义。本报告的结论部分对IEC61249-2-52:2025的未来修订方向和技术演进趋势进行了展望。关键词中文关键词：印制电路板；覆铜板；热固性烃树脂；E-玻璃布；可燃性；垂直燃烧试验；高频材料；IEC标准Keywords:PrintedCircuitBoard;CopperCladLaminate;ThermosettingHydrocarbonResin;E-GlassFabric;Flammability;VerticalBurningTest;High-FrequencyMaterial;IECStandard1引言1.1背景印制电路板是现代电子设备中最为基础和关键的互连载体。作为PCB的核心原材料，覆铜板（CopperCladLaminate,CCL）的性能在很大程度上决定了印制电路板的介电性能、热稳定性、机械强度及阻燃安全性。近年来，随着第五代移动通信（5G）基站的大规模部署、数据中心高速交换设备的迭代升级，以及汽车电子电动化与智能化的深入推进，下游应用对高频高速覆铜板的需求呈爆发式增长。据行业统计，2024年至2030年全球高频高速覆铜板市场年均复合增长率预计超过8%。在此背景下，高频电路用基板材料的技术路线经历了深刻的变革。传统FR-4环氧-玻纤体系虽然综合性能良好且成本优势显著，但在频率高于1GHz时，其介电常数（Dk）和介质损耗因子（Df）迅速恶化，无法满足高频信号低损耗传输的要求。热固性烃树脂体系因其分子结构中不含或少含极性基团，具有极低的介电常数和介电损耗因子，同时具备优异的耐热性、低吸湿性和良好的加工工艺性，成为当前高频高速覆铜板领域最具竞争力的材料体系之一。热固性烃树脂通常采用碳氢化合物为主要骨架，通过过氧化物或阳离子引发发生交联固化，与玻纤布增强材料复合后形成层压板。该类树脂体系与聚四氟乙烯（PTFE）体系相比，具有更好的刚性和尺寸稳定性，且可采用传统PCB制造工艺进行加工；与改性聚苯醚（PPE/PPO）体系相比，在介电性能与成本之间取得了更优的平衡。因此，热固性烃树脂体系已被业界广泛接受为5G基站天线、毫米波雷达、高速背板等高端应用的主流基板材料之一。1.2标准的必要性与意义在热固性烃树脂体系覆铜板产业化快速推进的过程中，材料性能评价方法、质量验收准则和产品规格体系的缺失成为制约产业发展的重要瓶颈。不同供应商的产品在介电性能测试方法、阻燃等级判定、耐热性评价等方面存在显著差异，给下游PCB制造商和终端设备厂商的材料选型和供应链管理带来了巨大挑战。国际电工委员会印刷板和其他互连结构材料技术委员会（IEC/TC91）长期致力于印制电路板用材料及互连结构的标准化工作，其发布的IEC61249系列标准涵盖了印制板用基材的分类体系、性能要求和试验方法。然而，在此之前，IEC61249系列尚未针对热固性烃树脂体系层压板制定专门的产品规范，材料供应链主要依赖IPC-4103B等行业标准进行质量约定，但该标准中的烃类材料规范相对有限，未能全面覆盖市场主流产品的全部品类。因此，制定一项专门针对热固性烃树脂体系编织E-玻璃增强层压板（铜包层）的IEC标准，既是完善IEC61249标准体系的迫切需要，也是全球高频高速材料产业发展对标准化的内在要求。该标准为材料供应商、PCB制造商和终端用户提供了统一的技术语言和评价基准，有助于消除贸易壁垒、保障供应链质量稳定，并推动了高性能材料在通信基础设施等领域的安全可靠应用。2标准编制基础2.1标准基本信息IEC61249-2-52:2025《印制板和其它互连结构用材料第2-52部分：包层和未包层的增强基材热固性烃树脂体系规定可燃性的编织E-玻璃增强层压板（垂直燃烧试验）铜包层》是IEC61249系列标准的重要组成部分。该标准属于IEC61249系列中“包层和未包层的增强基材”部分的第52个子规范，与此前发布的IEC61249-2-47等标准共同构成了对不同树脂体系层压板产品的系列化规范体系。本标准由国际电工委员会印刷板和其他互连结构材料技术委员会（IEC/TC91）归口管理，于2025年9月16日正式发布，标准状态为“现行”，使用语言为英语。标准发布机构为国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommission,IEC），该组织成立于1906年，是电气和电子工程领域国际标准化的权威组织，其制定的标准在全球范围内被广泛采用。2.2编制背景调研在编制过程中，标准起草工作组系统调研了当前国际主流的烃类树脂体系覆铜板产品及其相关技术规范。主要参考了以下关键文件和资料：-IPC-4103B《高频电路基材规范》，该规范定义了包括烃类树脂体系在内的多类高频基材的详细性能要求和测试条件；-IEC61249-2系列已发布的其他树脂体系层压板产品标准，保持标准的体系一致性；-IPC-TM-650试验方法手册中的相关测试方法，包括介电性能测试、可燃性试验、耐热性试验等方法标准；-UL94《设备和器具部件用塑料材料的可燃性安全标准》中的垂直燃烧试验方法；-GB/T4721~4725等中国覆铜板系列国家标准中的相关测试方法和技术指标体系；-全球主要热固性烃树脂体系覆铜板供应商（如罗杰斯、松下电工、泰康利等）的产品数据手册和技术规范。通过系统调研和比对分析，标准工作组明确了本标准与现有行业标准之间的定位差异和互补关系。IPC-4103B虽然涵盖范围更广，但其烃类材料规范条目有限，且主要服务于北美市场；IEC61249-2-52:2025则在全球框架内对热固性烃树脂体系层压板进行了更加聚焦和体系化的规范，为全球范围内的材料贸易和质量认证提供了IEC层面的统一依据。3标准技术内容3.1范围与适用对象IEC61249-2-52:2025标准规定了采用热固性烃树脂体系、编织E-玻璃布增强并在一面或两面覆铜的层压板的产品分类、性能要求、试验方法和质量保证条款。该标准适用于制造高频印制电路板用的覆铜箔层压板，其应用领域涵盖通信基站天线系统、高速数据传输设备、雷达系统、汽车电子及其他要求低介电损耗和高频稳定性的电子产品。标准明确将满足特定阻燃等级要求（垂直燃烧试验V-0级）的产品纳入规定范围，同时覆盖了不同厚度规格和铜箔类型的产品分类。标准不适用于未增强的烃类树脂片材、非编织或非E-glass增强的层压板，也不适用于采用其他类型增强材料（如LCP、芳纶等）的产品。3.2规范性引用文件标准规范性引用了以下重要文件和标准：-IEC61249-2系列标准（规范性引用）所提供的层压板产品系列分类框架与共性要求；-IEC61189-5系列测试方法标准，包括介电常数和介质损耗因子的测试方法（如IEC61189-5-101等）以及互连结构相关测试方法；-IEC61249-2-1等层压板产品标准中的通用要求和测试方法；-ISO472中关于塑料术语的定义；-IPC-TM-650中关于覆铜板力学、热学和电学性能的具体试验方法。上述引用文件为标准的可操作性和可验证性提供了有力的技术支撑。3.3分类与标记标准按照以下维度对热固性烃树脂体系层压板进行分类：-按阻燃等级分类：标准规定可燃性等级为V-0级（垂直燃烧试验），同时将VTM-0等级作为薄型材料（厚度小于0.25mm）的备选等级，以兼顾薄板在垂直燃烧测试中因柔韧性导致的试验特殊性；-按厚度分类：规定了常用标称厚度范围（如0.10mm至3.20mm），并对不同厚度规格的允许偏差进行了分级规定；-按铜箔类型分类：包括电解铜箔（ED铜箔）和压延铜箔（RA铜箔）两个类别，并对铜箔的标称厚度（如12μm、18μm、35μm、70μm等）及单位面积质量做了详细规定；-按介电性能等级分类：根据Dk和Df的不同要求，划分了多个介电性能等级，便于用户根据具体应用场景选材。3.4技术要求标准对热固性烃树脂体系层压板提出了系统的技术要求，涵盖了物理性能、电学性能、热学性能和耐化学性能等各个方面。以下是其中部分关键项目和指标要求：3.4.1可燃性可燃性是本标准的重点规定内容。标准规定材料的可燃性等级应达到UL94垂直燃烧试验的V-0等级。试验采用垂直燃烧试验方法，对试样施加两次10秒的火焰，要求每次施加火焰后试样在10秒内自熄，且两次施加火焰的总燃烧时间不超过50秒，无燃烧滴落物引燃脱脂棉的现象，无余焰蔓延至夹具的现象。V-0等级是电子材料阻燃性能的最高安全等级之一，对保障PCB在异常过热情况下的火灾安全具有重要意义。3.4.2介电性能标准规定在特定频率（通常为1GHz和10GHz）下，采用带状线谐振器法或分离介质谐振器法（SPDR法）测试材料的介电常数和介质损耗因子。典型的性能要求为：Dk（10GHz）介于3.0至3.8之间（依等级），Df（10GHz）不大于0.005，且要求介电性能在温度范围-40℃至+125℃内保持稳定。3.4.3耐热性热固性烃树脂体系的热稳定性是保证PCB在焊接和长期运行中可靠性的关键指标之一。标准规定了以下耐热性试验要求：-*热应力试验*：试样应在288℃的锡焊浴中浮浸10秒以上，不分层、不起泡；-*Tg（玻璃化转变温度）*：可通过差示扫描量热法（DSC）或热机械分析法（TMA）测定，对于烃类热固性树脂体系，Tg一般要求不低于180℃；-*Td（热分解温度）*：采用热重分析法（TGA）测定，要求5%热失重温度不低于350℃，以保证材料在无铅焊接（峰值温度260℃以上）工艺中不发生显著的树脂热分解。3.4.4剥离强度覆铜层压板的铜箔与基材之间的粘结性能以铜箔剥离强度来衡量。标准规定，在常态条件下，17μm及以上厚度铜箔的剥离强度应不低于0.7N/mm；热应力后剥离强度不低于0.6N/mm。该指标直接影响印制电路板生产和使用过程中铜箔线路的可靠性，是防止线路翘起、断路等失效模式的重要保障。3.4.5吸水率吸水率是影响材料介电性能长期稳定性的重要因素。水分子具有极高的极性，微量吸水即可显著增加材料的介电常数和介电损耗。标准规定在23℃±1℃水中浸渍24小时后，材料的吸水率不超过0.10%。对高温高湿环境下的长期可靠性，标准还规定了在85℃/85%RH条件下处理后的介电性能变化率限值要求。3.4.6尺寸稳定性标准的尺寸稳定性要求规定了经受温度循环或化学蚀刻加工后的层压板的尺寸变化率残余值，对于保证多层印制电路板的层间对准精度和钻孔定位精度具有直接意义，其规定的具体残余变化率要求以等级和厚度确定，通常在0.05%以内。3.4.7弯曲强度标准对层压板的抗弯强度也做了规定，特别是厚度大于0.50mm的产品，要求在室温条件下的弯曲强度不低于某一等级对应的最低限值（如130MPa），以保障PCB在制造和装配过程中的结构完整性。3.5试验方法标准规定的每一项技术要求均对应明确的试验方法，保证了标准的可操作性和国际间的可比性。主要试验方法包括：-可燃性试验：采用IEC60695-11-10（对应UL94）规定的垂直燃烧试验方法，试样尺寸为125mm×13mm，使用标称功率为50W的本生灯进行试验；-介电常数和介质损耗因子测试：在1GHz和10GHz频率下分别采用带状线法和SPDR法进行测试，测试前试样需在23℃±2℃、50%±5%RH条件下进行至少24小时的状态调节；-热应力试验：试样在288℃±5℃的锡焊浴中浮浸规定时间（10秒或更长），取出冷却后检查分层和起泡情况；-剥离强度测试：按照IPC-TM-650方法2.4.8进行，测试铜箔与基材之间的剥离强度；-耐化学性试验：将试样分别浸入规定的化学试剂（如异丙醇、丙酮等）中规定时间，检查外观变化和性能变化。3.6质量保证标准规定了质量保证体系的一般性要求，包括：-型式检验（全项目检验）和出厂检验（主要项目检验）的分类；-推荐的交收检验抽样方案；-产品合格证、检验报告和追溯信息的相关要求；-包装、标志、运输和贮存的条件要求。这些质量保证条款为供需双方在产品验收和质量管理方面提供了明确的操作指引。4主要起草单位介绍IEC61249-2-52:2025标准是在全球多个国家标准化机构和行业领先企业的深度参与下编制的。作为IEC/TC91标准的正式文件，标准制定工作汇集了来自各成员国在材料科学、高频电路设计、PCB制造和质量认证领域的权威专家经验和创新成果。以本报告的发布国（中国）的标准化环境为背景，国内有多家单位长期深度参与IEC/TC91的标准化工作，并在高频覆铜板相关技术标准的制定中发挥着日益重要的作用。兹以中国电子科技集团公司第十五研究所（华北计算技术研究所）为典型代表进行详细说明。中国电子科技集团公司第十五研究所（以下简称“十五所”）是我国计算机和电子信息技术领域的骨干研究机构，是国际电工委员会IEC/TC91的国内技术对口单位之一。长期以来，十五所承担了我国印制电路板材料和互连结构领域的标准化技术归口工作，在IEC61249系列标准的研究和制修订中积累了深厚的技术储备和丰富的国际标准化工作经验。在高频高速材料领域，十五所依托其在电子材料分析测试和可靠性评价方面的核心能力，建立了覆盖介电性能测试（1MHz至110GHz）、热分析（DSC/TGA/TMA）、阻燃性能测试和微观结构分析等的完整试验平台。十五所参与了IEC61249