1. Ključni kazalniki delovanja PCB
Fizikalne lastnosti: trdnost lupljenja/koeficient toplotne razteznosti/trdnost lupljenja
Kemijske lastnosti: Tg/Td/Z-CTE
Električna zmogljivost: dielektrična konstanta/dielektrična izguba/odpornost na gorenje
Okoljska učinkovitost: absorpcija vode/CAF odpornost/CTI
2. Temperatura posteklenitve Tg
Temperatura posteklenitve Tg je pomemben karakteristični parameter PCB materialov, ki se nanaša na temperaturo, pri kateri material prehaja iz steklastega stanja v gumijasto stanje. Ko je temperatura pod Tg, je material PCB v trdnem steklenem stanju; Ko je temperatura višja od Tg, bo material postal mehak in prožen kot guma, z lastnostmi reverzibilne deformacije.
Standardna klasifikacija IPC:
Večji ali enak 130 stopinj nizkega Tg
Večji ali enak 150 stopinj v Tg
Večji ali enak 170 stopinj Tg
Vpliv na uporabo PCB: Tg lahko vpliva na Z-CTE, visokotemperaturno deformacijo, dimenzijsko stabilnost in druge lastnosti materiala.
3. Koeficient toplotnega raztezanja
Koeficient toplotne razteznosti (CTE) PCB je pomemben parameter za merjenje dimenzijske stabilnosti materialov pri temperaturnih spremembah. Koeficient toplotne razteznosti je razdeljen na koeficiente toplotne razteznosti osi X, osi Y in osi Z, ki se na splošno nanašajo na koeficient razteznosti osi Z, saj ima največji vpliv na zanesljivost materiala. Natančneje, CTE opisuje razmerje med spremembo dolžine materiala na enoto spremembe temperature in prvotno dolžino. Pri materialih PCB se za merjenje linearne spremembe velikosti med temperaturnimi spremembami običajno uporablja linearni koeficient toplotnega raztezanja.
4. Temperatura termične razgradnje Td
Temperatura toplotne razgradnje Td se nanaša na temperaturo, pri kateri se materiali PCB pri visokih temperaturah začnejo razkrajati. To je tudi eden od pomembnih parametrov za razvoj procesov vroče zamenjave PCB.
Temperatura toplotne razgradnje PCB materialov lahko vpliva na njihovo stabilnost in življenjsko dobo pri delovni temperaturi. Če je temperatura termične razgradnje materialov PCB nizka, so nagnjeni k razgradnji in oksidaciji pri visokih temperaturah, kar vodi do degradacije in okvare lastnosti materiala. Zato je treba pri izbiri PCB materialov upoštevati njihovo temperaturo toplotnega razpada, da zagotovimo njihovo stabilnost in življenjsko dobo pri delovni temperaturi.
5. Odpornost na lupljenje bakrene folije
Trdnost lupljenja je merilo vezne sile med prevodnikom in materialom substrata. Debelina bakrene folije bo vplivala na vrednost trdnosti lupljenja pri preskusu, privzeto na bakreno debelino 1 oz.
Trdnost bakrene folije na lupljenje je eden od pomembnih kazalnikov za oceno kakovosti PCB. Preskus trdnosti lupljenja se na splošno nanaša na preskus trdnosti lepljenja med bakreno folijo in podlago ali med bakreno folijo in filmom za porjavitev. Z uporabo univerzalnega nateznega preskusnega stroja za navpično raztezanje bakrene folije z določeno hitrostjo se zazna vrednost sile med luščenjem bakrene folije s podlage in izračuna moč lupljenja.
6. Absorpcija vode in higroskopičnost
Vplivni dejavniki: Na absorpcijo vode in higroskopičnost PCB-ja v glavnem vplivata njegova materialna sestava in proizvodni proces. Na primer, nekateri materiali PCB lahko vsebujejo hidrofilne skupine ali strukture por, ki lahko povečajo absorpcijo vode in vlage PCB-jev.
Vpliv na zmogljivost: ko tiskano vezje absorbira vlago, se lahko spremenijo njegovi ključni parametri delovanja, kot sta dielektrična konstanta in koeficient toplotnega raztezanja. Te spremembe lahko povzročijo zamude ali motnje pri prenosu signala, kar vpliva na delovanje celotne elektronske naprave.
Težava z zanesljivostjo: PCB-ji, ki so dolgo časa izpostavljeni okolju z visoko vlažnostjo, lahko absorbirajo vodo in se razširijo, kar vodi do sprememb velikosti, deformacij ali razpok. Te težave ne vplivajo samo na natančnost namestitve elektronskih komponent, ampak lahko povzročijo tudi okvare vezja in zmanjšajo zanesljivost elektronskih naprav.
Zaščitni ukrepi: Za zmanjšanje absorpcije vode in vlage PCB-jev je mogoče sprejeti nekatere zaščitne ukrepe. Na primer, nanašanje vodoodpornega premaza na površino tiskanega vezja ali uporaba materialov z nizko absorpcijo vlage. Poleg tega je treba med načrtovanjem in proizvodnim procesom v celoti upoštevati okolje uporabe in pogoje vlažnosti PCB-jev ter izbrati ustrezne materiale in postopke.
7. Odpornost na gorenje
Ognjevzdržnost PCB je pomemben kazalnik učinkovitosti, ki se uporablja za oceno lastnosti zgorevanja materialov po vžigu plamena. Glede na različne lastnosti zaviranja gorenja lahko PCB razdelimo na tri ravni: V-0, V-1 in V-2.
8. Dielektrična konstanta
Dielektrična konstanta smole je manjša kot pri stekleni tkanini in ko se vsebnost smole poveča, se dielektrična konstanta zmanjša.
Dielektrična konstanta je pomemben parameter za merjenje električnih lastnosti izolacijskih materialov, natančneje predstavlja relativno dielektrično prepustnost izolacijskega materiala, vstavljenega med elektrodne plošče kondenzatorja. Večja kot je dielektrična konstanta, boljša je izolacijska zmogljivost.
9. Faktor izgube
Faktor izgube (znan tudi kot tangens izgube ali tangens kota izgube) je parameter, ki opisuje izgubo energije materiala pod delovanjem električnega polja. Večji kot je faktor izgube, večja je izguba energije materiala pod delovanjem električnega polja.
Poleg tega lahko proizvodni proces PCB-jev vpliva tudi na faktor izgube. Na primer, dejavniki, kot so površinska obdelava, postopek laminiranja in debelina bakrene folije PCB-jev, imajo lahko določen vpliv na faktor izgube. Zato je treba v praktičnih aplikacijah izbrati ustrezne materiale PCB in procesne parametre, ki temeljijo na posebnih zahtevah uporabe in zahtevah proizvodnega procesa, da zmanjšamo faktorje izgube ter izboljšamo zmogljivost in zanesljivost vezja.
10. Učinkovitost odpornosti CAF
Odpornost PCB-ja na CAF se nanaša na njegovo sposobnost upreti selitvi ionov, zlasti v vlažnih okoljih. CAF, znan tudi kot prevodni anodni filament, je elektrokemična reakcija, ki se pojavi v vlažnem okolju in povzroči nastanek prevodnega kanala med anodo in katodo v tokokrogu, kar povzroči kratek stik.
11. Indeks odpornosti proti puščanju CTI
Indeks odpornosti proti puščanju PCB (CTI) se nanaša na najvišjo vrednost napetosti, pri kateri lahko površina trdnega izolacijskega materiala prenese 50 kapljic elektrolita, ne da bi pri tem nastala sledi puščanja pod kombiniranim delovanjem električnega polja in elektrolita, izraženo v V. Tester za preprečevanje puščanja ki se uporablja za testiranje CTI, je sestavljen iz naprave za napajanje z napetostjo, dveh pravokotnih elektrod s prečnim prerezom 2 mm x 5 mm iz platine, 30-stopinjskega naklona na enem koncu elektrode in igle za kapljanje za dodajanje elektrolita.