Mis on PCB peamised jõudlusnäitajad?

Apr 18, 2024 Jäta sõnum

1. PCB võtme jõudlusnäitajad

Füüsikalised omadused: koorumise tugevus/soojuspaisumise koefitsient/koorumistugevus

Keemilised omadused: Tg/Td/Z-CTE
Elektriline jõudlus: dielektriline konstant / dielektriline kadu / leegiaeglustus
Keskkonnamõju: veeimavus/CAF-kindlus/CTI


2. Klaasistumistemperatuur Tg

Klaasistumistemperatuur Tg on PCB materjalide oluline iseloomulik parameeter, mis viitab temperatuurile, mille juures materjal läheb üle klaasjas olekust kummisesse olekusse. Kui temperatuur on alla Tg, on PCB materjal jäigas klaasis olekus; Kui temperatuur on kõrgem kui Tg, muutub materjal pehmeks ja painduvaks nagu kumm, millel on pöörduvad deformatsiooniomadused.

IPC standardne klassifikatsioon:

Madal Tg on suurem või võrdne 130 kraadiga
Suurem või võrdne Tg-ga 150 kraadi
Suurem või võrdne 170 kraadi kõrge Tg
Mõju PCB kasutamisele: Tg võib mõjutada Z-CTE-d, kõrge temperatuuri deformatsiooni, mõõtmete stabiilsust ja muid materjali omadusi.


3. Soojuspaisumise koefitsient


PCB soojuspaisumistegur (CTE) on oluline parameeter materjalide mõõtmete stabiilsuse mõõtmisel temperatuurimuutuste korral. Soojuspaisumise koefitsient jaguneb X-telje, Y-telje ja Z-telje soojuspaisumise koefitsientideks, viidates üldiselt Z-telje paisumistegurile, kuna sellel on kõige suurem mõju materjali töökindlusele. Täpsemalt kirjeldab CTE materjali pikkuse muutuse suhet temperatuurimuutuse ühiku kohta algse pikkusega. PCB materjalide puhul kasutatakse lineaarset soojuspaisumistegurit tavaliselt lineaarse suuruse muutuse mõõtmiseks temperatuurimuutuste ajal.

4. Termilise lagunemise temperatuur Td

Termilise lagunemise temperatuur Td viitab temperatuurile, mille juures PCB materjalid hakkavad kõrgetel temperatuuridel lagunema. See on ka üks olulisi parameetreid PCB kuumade asendusprotsesside arendamiseks.
PCB materjalide termilise lagunemise temperatuur võib mõjutada nende stabiilsust ja eluiga töötemperatuuril. Kui PCB materjalide termilise lagunemise temperatuur on madal, võivad need kõrgetel temperatuuridel laguneda ja oksüdeeruda, mis põhjustab materjali omaduste halvenemist ja rikkeid. Seetõttu tuleb PCB materjalide valikul arvestada nende termilise lagunemise temperatuuriga, et tagada nende stabiilsus ja eluiga töötemperatuuril.

5. Vaskfooliumi koorimistugevus

Koorimistugevus on juhi ja alusmaterjali vahelise sidumisjõu mõõt. Vaskfooliumi paksus mõjutab testi koorimistugevuse väärtust, vaikimisi 1 untsi paksune vask.
Vaskfooliumi koorumistugevus on üks olulisi näitajaid PCB kvaliteedi hindamisel. Koorimise tugevuskatse viitab üldiselt vaskfooliumi ja substraadi või vaskfooliumi ja pruunistava kile vahelisele sidumistugevuse testile. Kasutades universaalset tõmbekatsemasinat vaskfooliumi vertikaalseks venitamiseks teatud kiirusega, tuvastatakse vaskfooliumi aluspinnalt koorimisel tekkiv jõu väärtus ja arvutatakse välja koorimistugevus.


6. Veeimavus ja hügroskoopsus


Mõjutegurid: PCB veeimavus ja hügroskoopsus on peamiselt mõjutatud selle materjali koostisest ja tootmisprotsessist. Näiteks võivad mõned PCB materjalid sisaldada hüdrofiilseid rühmi või poorstruktuure, mis võivad suurendada PCBde veeimavus- ja niiskusimavust.
Mõju jõudlusele: kui PCB neelab niiskust, võivad selle peamised jõudlusparameetrid, nagu dielektriline konstant ja soojuspaisumise koefitsient, muutuda. Need muudatused võivad signaali edastamisel põhjustada viivitusi või moonutusi, mõjutades seeläbi kogu elektroonilise seadme jõudlust.
Usaldusväärsuse probleem: PCB-d, mis on pikka aega kõrge niiskusega keskkonnas kokku puutunud, võivad absorbeerida vett ja paisuda, põhjustades suuruse muutusi, deformeerumist või pragunemist. Need probleemid ei mõjuta mitte ainult elektrooniliste komponentide paigaldamise täpsust, vaid võivad põhjustada ka vooluringi tõrkeid ja vähendada elektroonikaseadmete töökindlust.
Kaitsemeetmed: PCBde veeimavuse ja niiskuse imendumise vähendamiseks võib võtta mõningaid kaitsemeetmeid. Näiteks veekindla katte katmine PCB pinnale või madala niiskusimavusega materjalide kasutamine. Lisaks tuleks projekteerimise ja tootmisprotsessi käigus täielikult arvesse võtta ka PCBde kasutuskeskkonda ja niiskustingimusi ning valida sobivad materjalid ja protsessid.

7. Leegiaeglustus


PCB leegiaeglustus on oluline jõudlusnäitaja, mida kasutatakse materjalide põlemisomaduste hindamiseks pärast leegi süttimist. Vastavalt erinevatele leegiaeglustavatele omadustele võib PCB-d jagada kolmeks tasemeks: V-0, V-1 ja V-2.

8. Dielektriline konstant

Vaigu dielektriline konstant on väiksem kui klaasriide oma ja vaigusisalduse suurenedes dielektriline konstant väheneb.
Dielektriline konstant on oluline parameeter isoleermaterjalide elektriliste omaduste mõõtmisel, täpsemalt tähistab see kondensaatori elektroodiplaatide vahele täidetud isolatsioonimaterjali suhtelist läbilaskvust. Mida suurem on dielektriline konstant, seda parem on isolatsiooni jõudlus.

9. Kaotustegur

Kadudegur (tuntud ka kui kadu puutuja või kadunurga puutuja) on parameeter, mis kirjeldab materjali energiakadu elektrivälja toimel. Mida suurem on kadudegur, seda suurem on materjali energiakadu elektrivälja toimel.
Lisaks võib kadutegurit mõjutada ka PCBde tootmisprotsess. Näiteks võivad kadutegurit teatud määral mõjutada sellised tegurid nagu pinnatöötlus, lamineerimisprotsess ja PCB-de vaskfooliumi paksus. Seetõttu on praktilistes rakendustes vaja valida sobivad PCB materjalid ja protsessi parameetrid, lähtudes konkreetsetest rakendusnõuetest ja tootmisprotsessi nõuetest, et vähendada kadudegureid ning parandada vooluahela jõudlust ja töökindlust.


10. CAF-i vastupidavuse jõudlus

PCB CAF-kindlus viitab selle võimele seista vastu ioonide migratsioonile, eriti niiskes keskkonnas. CAF, tuntud ka kui juhtiv anoodiline hõõgniit, on elektrokeemiline reaktsioon, mis toimub niiskes keskkonnas, põhjustades vooluahelas anoodi ja katoodi vahel juhtiva kanali moodustumist, mis põhjustab lühise.


11. Lekketakistuse indeks CTI


PCB lekketakistuse indeks (CTI) viitab kõrgeimale pinge väärtusele, mille juures tahke isolatsioonimaterjali pind talub 50 tilka elektrolüüti, ilma et tekiks elektrivälja ja elektrolüüdi koosmõjul lekkejälgi, väljendatuna V-des. Lekkevastane jälje tester CTI testimiseks kasutatav tööriist koosneb pingetoiteseadmest, kahest plaatinast ristkülikukujulisest elektroodist ristlõikega 2 mm x 5 mm, 30 kraadise nurga all olevast kaldest elektroodi ühes otsas ja tilkanõelast elektrolüüdi lisamiseks.