1. Kľúčové ukazovatele výkonu PCB
Fyzikálne vlastnosti: pevnosť v odlupovaní/koeficient tepelnej rozťažnosti/pevnosť pri odlupovaní
Chemické vlastnosti: Tg/Td/Z-CTE Elektrické vlastnosti: dielektrická konštanta/dielektrická strata/spomalenie horenia Vlastnosti prostredia: rýchlosť absorpcie vody/odolnosť CAF/CTI
2. Teplota skleného prechodu Tg
Teplota skleného prechodu Tg je dôležitým charakteristickým parametrom PCB materiálov, ktorý označuje teplotu, pri ktorej materiál prechádza zo sklovitého do gumovitého stavu. Keď je teplota nižšia ako Tg, materiál PCB je v stave tuhého skla; Keď je teplota vyššia ako Tg, materiál sa stane mäkkým a pružným ako guma s vlastnosťami reverzibilnej deformácie.
3. Štandardná klasifikácia IPC:
Nízka Tg vyššia alebo rovná 130 stupňom C vyššia alebo rovná 150 stupňom C stredná Tg Vysoká alebo rovná 170 stupňom C vysoká Tg má vplyv na používanie PCB: Tg môže ovplyvniť Z-CTE, deformáciu pri vysokej teplote, rozmerová stálosť a ďalšie vlastnosti materiálu.
3. Koeficient tepelnej rozťažnosti
Koeficient tepelnej rozťažnosti (CTE) DPS je dôležitý parameter na meranie rozmerovej stability materiálov pri zmenách teploty. Koeficient tepelnej rozťažnosti sa delí na koeficienty tepelnej rozťažnosti osi X, osi Y a osi Z, pričom sa vo všeobecnosti vzťahuje na koeficient rozťažnosti osi Z, pretože má najväčší vplyv na spoľahlivosť materiálu. Konkrétne CTE popisuje pomer zmeny dĺžky materiálu na jednotku zmeny teploty k pôvodnej dĺžke. Pri materiáloch PCB sa na meranie lineárnej zmeny veľkosti pri zmenách teploty zvyčajne používa lineárny koeficient tepelnej rozťažnosti.
4. Teplota tepelného rozkladu Td
Teplota tepelného rozkladu Td sa vzťahuje na teplotu, pri ktorej sa materiály PCB začínajú rozkladať pri vysokých teplotách. Toto je tiež jeden z dôležitých parametrov pre vývoj procesov výmeny DPS za tepla. Teplota tepelného rozkladu materiálov PCB môže ovplyvniť ich stabilitu a životnosť pri pracovnej teplote. Ak je teplota tepelného rozkladu materiálov PCB nízka, sú náchylné na rozklad a oxidáciu pri vysokých teplotách, čo vedie k degradácii a poruche vlastností materiálu. Preto pri výbere materiálov DPS je potrebné zvážiť teplotu ich tepelného rozkladu, aby bola zabezpečená ich stabilita a životnosť pri pracovnej teplote.
5. Pevnosť odlupovania medenej fólie
Pevnosť v odlupovaní je mierou sily spojenia medzi vodičom a materiálom substrátu. Hrúbka medenej fólie ovplyvní hodnotu pevnosti v odlupovaní testu, pričom predvolená hodnota je 1 oz hrubá meď. Pevnosť v odlupovaní medenej fólie je jedným z dôležitých ukazovateľov pre hodnotenie kvality DPS. Skúška pevnosti v odlupovaní sa vo všeobecnosti vzťahuje na skúšku pevnosti spojenia medzi medenou fóliou a substrátom alebo medzi medenou fóliou a hnednúcim filmom. Použitím univerzálneho stroja na skúšanie ťahu na vertikálne naťahovanie medenej fólie pri určitej rýchlosti sa zistí hodnota sily počas odlupovania medenej fólie od substrátu a vypočíta sa sila odtrhnutia.
6. Absorpcia vody a hygroskopickosť
Ovplyvňujúce faktory: Nasiakavosť a hygroskopickosť PCB sú ovplyvnené najmä ich materiálovým zložením a výrobným procesom. Napríklad niektoré materiály PCB môžu obsahovať hydrofilné skupiny alebo štruktúry pórov, ktoré môžu zvýšiť absorpciu vody a vlhkosti PCB. Vplyv na výkon: Keď doska plošných spojov absorbuje vlhkosť, jej kľúčové parametre výkonu, ako je dielektrická konštanta a koeficient tepelnej rozťažnosti, sa môžu zmeniť. Tieto zmeny môžu spôsobiť oneskorenie alebo skreslenie prenosu signálu, a tým ovplyvniť výkon celého elektronického zariadenia. Problém so spoľahlivosťou: PCB vystavené dlhodobo prostrediam s vysokou vlhkosťou môžu absorbovať vodu a expandovať, čo vedie k zmenám veľkosti, deformácii alebo praskaniu. Tieto problémy ovplyvňujú nielen presnosť inštalácie elektronických komponentov, ale môžu tiež spôsobiť poruchy obvodov a znížiť spoľahlivosť elektronických zariadení. Ochranné opatrenia: Na zníženie absorpcie vody a vlhkosti PCB je možné prijať určité ochranné opatrenia. Napríklad nanesenie vodotesného povlaku na povrch PCB alebo použitie materiálov s nízkou absorpciou vlhkosti. Okrem toho by sa počas procesu navrhovania a výroby malo plne zvážiť aplikačné prostredie a podmienky vlhkosti PCB a mali by sa zvoliť vhodné materiály a procesy.
7. Nehorľavosť
Nehorľavosť PCB je dôležitým ukazovateľom výkonu, ktorý sa používa na vyhodnotenie charakteristík horenia materiálov po zapálení plameňom. Podľa rôznych vlastností spomaľujúcich horenie možno PCB rozdeliť do troch úrovní: V-0, V-1 a V-2.
8. Dielektrická konštanta
Dielektrická konštanta živice je menšia ako dielektrická konštanta sklenenej tkaniny a so zvyšujúcim sa obsahom živice sa dielektrická konštanta znižuje. Dielektrická konštanta je dôležitým parametrom pre meranie elektrických vlastností izolačných materiálov, konkrétne predstavuje relatívnu permitivitu izolačného materiálu naplneného medzi elektródové dosky kondenzátora. Čím väčšia je dielektrická konštanta, tým lepšie sú izolačné vlastnosti.
9. Stratový faktor
Stratový faktor (tiež známy ako stratový tangent alebo stratový uhol tangenta) je parameter, ktorý popisuje stratu energie materiálu pri pôsobení elektrického poľa. Čím väčší je stratový faktor, tým vyššia je strata energie materiálu pri pôsobení elektrického poľa. Okrem toho môže mať na stratový faktor vplyv aj výrobný proces PCB. Napríklad faktory ako povrchová úprava, proces laminácie a hrúbka medenej fólie PCB môžu mať určitý vplyv na stratový faktor. Preto je v praktických aplikáciách potrebné zvoliť vhodné materiály DPS a procesné parametre na základe špecifických požiadaviek aplikácie a požiadaviek výrobného procesu, aby sa znížili stratové faktory a zlepšil sa výkon a spoľahlivosť obvodu.
10. Výkon odolnosti voči CAF
Odolnosť PCB voči CAF sa vzťahuje na jej schopnosť odolávať migrácii iónov, najmä vo vlhkom prostredí. CAF, tiež známy ako vodivé anodické vlákno, je elektrochemická reakcia, ktorá sa vyskytuje vo vlhkom prostredí a spôsobuje, že sa medzi anódou a katódou v obvode vytvorí vodivý kanál, čo vedie ku skratu.
11. Index odolnosti proti úniku CTI
Index zvodového odporu PCB (CTI) sa vzťahuje na najvyššiu hodnotu napätia, pri ktorej môže pevný povrch izolačného materiálu odolať 50 kvapkám elektrolytu bez vytvorenia stôp úniku pri kombinovanom pôsobení elektrického poľa a elektrolytu, vyjadrený vo V. Tester proti úniku používaná na testovanie CTI pozostáva zo zariadenia na napájanie napätia, dvoch pravouhlých elektród s prierezom 2 mm x 5 mm vyrobených z platiny, s 30 stupňovým sklonom na jednom konci elektródy a kvapôčkovej ihly na pridávanie elektrolytu.