PCB关键性能指标有哪些?

1、PCB关键性能指标

物理性能:剥离强度/热膨胀系数/剥离强度

化学性能:Tg/Td/Z-CTE
电性能:  介电常数/介电损耗/阻燃性
环境性能:吸水率/耐CAF性能/CTI

2、玻璃化转变温度Tg

玻璃化转变温度Tg是PCB材料的一个重要特性参数,它指的是材料从玻璃态转变为橡胶态的温度。当温度低于Tg时,PCB材料处于刚硬的玻璃态;而当温度高于Tg时,材料会变得类似橡胶般柔软可挠,具有可逆的形变性质。

IPC标准分级:

≥130度    低Tg
≥ 150度   中Tg
≥ 170度   高Tg  
 对PCB使用影响:Tg会影响材料的Z-CTE,高温形变、尺寸稳定性等性能。

3、热膨胀系数

PCB的热膨胀系数(CTE)是一个衡量材料在温度变化时尺寸稳定性的重要参数。热膨胀系数分为X轴、Y轴、Z轴热膨胀系数,一般指的是Z轴膨胀系数,因为对材料可靠性影响最大。具体来说,CTE描述了单位温度变化下材料长度的变化量与原长度的比值。对于PCB材料,通常使用线性热膨胀系数来衡量其在温度变化时尺寸的线性变化。

4、热分解温度Td

热分解温度Td是指PCB材料在高温下开始分解的温度。这也是制定PCB热替换工艺的重要参数之一。
PCB材料的热分解温度会影响其在工作温度下的稳定性和寿命。如果PCB材料的热分解温度较低,容易在高温下发生分解和氧化,导致材料性能的退化和失效。因此,在选择PCB材料时,需要考虑其热分解温度,以确保其在工作温度下的稳定性和寿命。

5、铜箔剥离强度

 

剥离强度是测量导体与基体材料之间的结合力。铜箔厚度会影响测试的剥离强度值,默认为1oz厚的铜。
铜箔剥离强度是是评估PCB质量的重要指标之一。剥离强度测试一般是指铜箔与基材或铜箔与棕化膜之间的粘结强度测试。通过万能拉力试验机以一定的速率垂直拉伸铜箔,检测铜箔与基材剥离时的力值,从而计算其剥离强度。

6、吸水和吸湿性

影响因素:PCB的吸水和吸湿性主要受其材料成分和制造工艺的影响。例如,一些PCB材料中可能含有亲水性基团或孔隙结构,这些都会增加PCB的吸水和吸湿性。
性能影响:当PCB吸收水分后,其介电常数、热膨胀系数等关键性能参数可能会发生变化。这些变化可能导致信号传输的延迟或失真,从而影响整个电子设备的性能。
可靠性问题:长期暴露在高湿度环境中的PCB可能会吸水膨胀,导致尺寸变化、变形或开裂等问题。这些问题不仅会影响电子元器件的安装精度,还可能引发电路故障,降低电子设备的可靠性。
防护措施:为了降低PCB的吸水和吸湿性,可以采取一些防护措施。例如,在PCB表面涂覆防水涂层或使用具有低吸湿性的材料等。此外,在设计和制造过程中,也应充分考虑PCB的应用环境和湿度条件,选择合适的材料和工艺。
7、阻燃性
PCB的阻燃性是一个重要的性能指标,用于评估材料在火焰点燃后的燃烧特性。根据阻燃性能的不同,PCB可以分为V-0、V-1和V-2三个等级。

8、介电常数

树脂的介电常数比玻璃布小,树脂含量增加,介电常数变小。
介电常数是衡量绝缘材料电性能的一个重要参数,具体来说,是表示电容器极板间填充的绝缘材料的相对电容率。介电常数越大,绝缘性能越好。

9、损耗因子

损耗因子(也称为损耗正切或损耗角正切)是一个描述材料在电场作用下能量损耗的参数。损耗因子越大,材料在电场作用下的能量损耗就越高。
此外,PCB的制造工艺也会对损耗因子产生影响。例如,PCB的表面处理、层压工艺和铜箔厚度等因素都会对损耗因子产生一定的影响。因此,在实际应用中,需要根据具体的应用需求和制造工艺要求来选择合适的PCB材料和工艺参数,以降低损耗因子并提高电路的性能和可靠性。

10、耐CAF性能

PCB的耐CAF性能是指其耐离子迁移的能力,特别是在潮湿环境中。CAF,即Conductive Anodic Filament,是一种在潮湿环境下发生的电化学反应,导致电路中的阳极与阴极之间形成导电通道,从而引发短路。

 

11、耐漏电起痕指数CTI

PCB耐漏电起痕指数CTI是指固体绝缘材料表面在电场和电解液的联合作用下,材料表面能经受住50滴电解液而没形成漏电痕迹的最高电压值,以V表示。测试CTI用的耐漏电起痕仪,由一个电压供给装置、两只用铂制成的截面为2mmX5mm的矩形电极、电极的一端切成30°角的斜面、还有加电解液的滴液针构成。

发表评论

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注