1. PCB Key Performance Indicators
Fysikaaliset ominaisuudet: kuoriutumislujuus / lämpölaajenemiskerroin / kuoriutumislujuus
Kemialliset ominaisuudet: Tg/Td/Z-CTE Sähköiset ominaisuudet: dielektrisyysvakio/dielektrisyyshäviö/palonsuojaus Ympäristöominaisuudet: veden absorptionopeus/CAF-vastus/CTI
2. Lasittumislämpötila Tg
Lasittumislämpötila Tg on tärkeä PCB-materiaalien ominaisparametri, joka viittaa lämpötilaan, jossa materiaali siirtyy lasimaisesta tilasta kumimaiseen tilaan. Kun lämpötila on alle Tg, PCB-materiaali on jäykässä lasitilassa; Kun lämpötila on korkeampi kuin Tg, materiaali muuttuu pehmeäksi ja joustavaksi kuin kumi, jolla on palautuvia muodonmuutoksia.
3. IPC-standardiluokitus:
Suurempi tai yhtä suuri kuin 130 astetta C alhainen Tg Suurempi tai yhtä suuri kuin 150 astetta C keskimääräinen Tg Yli tai yhtä suuri kuin 170 astetta C korkea Tg vaikuttaa PCB:n käyttöön: Tg voi vaikuttaa Z-CTE, korkean lämpötilan muodonmuutos, mittastabiilius ja muut materiaalin ominaisuudet.
3. Lämpölaajenemiskerroin
Piirilevyn lämpölaajenemiskerroin (CTE) on tärkeä parametri mitattaessa materiaalien mittastabiiliutta lämpötilan muutoksissa. Lämpölaajenemiskerroin on jaettu X-akselin, Y-akselin ja Z-akselin lämpölaajenemiskertoimiin, viitaten yleensä Z-akselin laajenemiskertoimeen, koska sillä on suurin vaikutus materiaalin luotettavuuteen. Erityisesti CTE kuvaa materiaalin pituuden muutoksen suhdetta lämpötilan yksikkömuutosta kohti alkuperäiseen pituuteen. PCB-materiaaleille lineaarista lämpölaajenemiskerrointa käytetään yleensä mittaamaan lineaarista koon muutosta lämpötilan muutosten aikana.
4. Terminen hajoamislämpötila Td
Terminen hajoamislämpötila Td viittaa lämpötilaan, jossa PCB-materiaalit alkavat hajota korkeissa lämpötiloissa. Tämä on myös yksi tärkeimmistä parametreista kehitettäessä piirilevyjen kuumavaihtoprosesseja. PCB-materiaalien lämpöhajoamislämpötila voi vaikuttaa niiden vakauteen ja käyttöikään käyttölämpötilassa. Jos PCB-materiaalien lämpöhajoamislämpötila on alhainen, ne ovat alttiita hajoamiselle ja hapettumiselle korkeissa lämpötiloissa, mikä johtaa materiaalin ominaisuuksien heikkenemiseen ja epäonnistumiseen. Siksi PCB-materiaaleja valittaessa on otettava huomioon niiden lämpöhajoamislämpötila niiden stabiilisuuden ja käyttöiän varmistamiseksi käyttölämpötilassa.
5. Kuparifolion kuoriutumislujuus
Irrotuslujuus on johtimen ja alustamateriaalin välisen sidosvoiman mitta. Kuparifolion paksuus vaikuttaa testin kuoriutumislujuusarvoon, oletuksena 1 unssin paksuinen kupari. Kuparifolion kuoriutumislujuus on yksi tärkeimmistä indikaattoreista piirilevyn laadun arvioinnissa. Kuoriutumislujuustestillä tarkoitetaan yleensä kuparikalvon ja alustan tai kuparikalvon ja rusketuskalvon välistä sidoslujuustestiä. Käyttämällä yleistä vetokoestuskonetta kuparikalvon pystysuoraan venyttämiseen tietyllä nopeudella, voima-arvo kuparifolion kuorimisen aikana substraatista havaitaan ja kuoriutumislujuus lasketaan.
6. Veden imeytyminen ja hygroskooppisuus
Vaikuttavat tekijät: PCB:n vedenabsorptioon ja hygroskooppisuuteen vaikuttavat pääasiassa sen materiaalikoostumus ja valmistusprosessi. Esimerkiksi jotkut PCB-materiaalit voivat sisältää hydrofiilisiä ryhmiä tai huokosrakenteita, jotka voivat lisätä PCB:iden veden- ja kosteuden imeytymistä. Vaikutus suorituskykyyn: Kun piirilevy imee kosteutta, sen keskeiset suorituskykyparametrit, kuten dielektrisyysvakio ja lämpölaajenemiskerroin, voivat muuttua. Nämä muutokset voivat aiheuttaa viiveitä tai vääristymiä signaalin siirrossa, mikä vaikuttaa koko elektronisen laitteen suorituskykyyn. Luotettavuusongelma: PCB:t, jotka ovat altistuneet korkealle kosteudelle pitkään, voivat imeä vettä ja laajentua, mikä johtaa koon muutoksiin, muodonmuutoksiin tai halkeiluihin. Nämä ongelmat eivät vaikuta vain elektronisten komponenttien asennustarkkuuteen, vaan voivat myös aiheuttaa piirivirheitä ja heikentää elektronisten laitteiden luotettavuutta. Suojatoimenpiteet: PCB-yhdisteiden veden ja kosteuden imeytymisen vähentämiseksi voidaan toteuttaa joitain suojatoimenpiteitä. Esimerkiksi vedenpitävän pinnoitteen päällystäminen piirilevyn pinnalle tai materiaalien käyttäminen, jotka imevät vähän kosteutta. Lisäksi suunnittelu- ja valmistusprosessin aikana on myös PCB:n käyttöympäristö ja kosteusolosuhteet otettava täysin huomioon ja sopivat materiaalit ja prosessit on valittava.
7. Palonsuoja
PCB:n palonestokyky on tärkeä suorituskyvyn indikaattori, jota käytetään arvioimaan materiaalien palamisominaisuuksia liekin syttymisen jälkeen. Erilaisten palonesto-ominaisuuksien mukaan PCB:t voidaan jakaa kolmeen tasoon: V-0, V-1 ja V-2.
8. Dielektrisyysvakio
Hartsin dielektrisyysvakio on pienempi kuin lasikankaan, ja hartsipitoisuuden kasvaessa dielektrisyysvakio pienenee. Dielektrisyysvakio on tärkeä parametri eristemateriaalien sähköisten ominaisuuksien mittaamiseksi, erityisesti se edustaa kondensaattorin elektrodilevyjen väliin täytetyn eristemateriaalin suhteellista permittiivisyyttä. Mitä suurempi dielektrisyysvakio, sitä parempi eristyskyky.
9. Häviötekijä
Häviökerroin (tunnetaan myös nimellä häviötangentti tai häviökulmatangentti) on parametri, joka kuvaa materiaalin energiahäviötä sähkökentän vaikutuksesta. Mitä suurempi häviökerroin, sitä suurempi on materiaalin energiahäviö sähkökentän vaikutuksesta. Lisäksi PCB-levyjen valmistusprosessilla voi olla vaikutusta hävikkikertoimeen. Esimerkiksi sellaisilla tekijöillä kuin pintakäsittely, laminointiprosessi ja piirilevyjen kuparikalvon paksuus voivat vaikuttaa jonkin verran häviökerroitukseen. Siksi käytännön sovelluksissa on tarpeen valita sopivat piirilevymateriaalit ja prosessiparametrit erityisten sovellusvaatimusten ja valmistusprosessin vaatimusten perusteella hävikkikertoimien vähentämiseksi ja piirien suorituskyvyn ja luotettavuuden parantamiseksi.
10. CAF-vastuksen suorituskyky
PCB:n CAF-resistanssi viittaa sen kykyyn vastustaa ionien kulkeutumista erityisesti kosteissa ympäristöissä. CAF, joka tunnetaan myös nimellä Conductive Anodic Filament, on sähkökemiallinen reaktio, joka tapahtuu kosteassa ympäristössä ja aiheuttaa johtavan kanavan muodostumisen piirissä anodin ja katodin välille, mikä johtaa oikosulkuun.
11. Vuotovastusindeksi CTI
PCB-vuotovastusindeksi (CTI) viittaa korkeimpaan jännitearvoon, jolla kiinteän eristemateriaalin pinta kestää 50 pisaraa elektrolyyttiä muodostamatta vuotomerkkejä sähkökentän ja elektrolyytin yhteisvaikutuksesta, ilmaistuna V:na. CTI-testaukseen käytetty laite koostuu jännitteensyöttölaitteesta, kahdesta platinasta valmistetusta suorakaiteen muotoisesta elektrodista, joiden poikkileikkaus on 2 mm x 5 mm, 30 asteen kulmassa olevasta kaltevuudesta elektrodin toisessa päässä ja pisaraneulasta elektrolyytin lisäämistä varten.