1. PCB Temel Performans Göstergeleri
Fiziksel özellikler: soyulma mukavemeti/termal genleşme katsayısı/soyulma mukavemeti
Kimyasal özellikler: Tg/Td/Z-CTE
Elektriksel performans: dielektrik sabiti/dielektrik kaybı/alev geciktiriciliği
Çevresel performans: su emilimi/CAF direnci/CTI
2. Cam geçiş sıcaklığı Tg
Cam geçiş sıcaklığı Tg, PCB malzemelerinin önemli bir karakteristik parametresidir ve malzemenin camsı bir durumdan kauçuksu bir duruma geçtiği sıcaklığı ifade eder. Sıcaklık Tg'nin altında olduğunda, PCB malzemesi sert bir cam durumundadır; sıcaklık Tg'den yüksek olduğunda, malzeme kauçuk gibi yumuşak ve esnek hale gelir ve geri dönüşümlü deformasyon özellikleri gösterir.
IPC standart sınıflandırması:
Düşük Tg 130 derece veya daha büyük
Tg'de 150 derece veya daha büyük
Yüksek Tg 170 derece veya daha büyük
PCB kullanımına etkisi: Tg, Z-CTE'yi, yüksek sıcaklık deformasyonunu, boyut kararlılığını ve malzemenin diğer özelliklerini etkileyebilir.
3. Isıl genleşme katsayısı
PCB'nin termal genleşme katsayısı (CTE), sıcaklık değişimleri altında malzemelerin boyut kararlılığını ölçmek için önemli bir parametredir. Termal genleşme katsayısı, genellikle malzeme güvenilirliği üzerinde en büyük etkiye sahip olduğu için Z ekseni genleşme katsayısına atıfta bulunarak X ekseni, Y ekseni ve Z ekseni termal genleşme katsayılarına ayrılır. Özellikle CTE, birim sıcaklık değişimi başına malzeme uzunluğundaki değişimin orijinal uzunluğa oranını açıklar. PCB malzemeleri için, doğrusal termal genleşme katsayısı genellikle sıcaklık değişimleri sırasında boyuttaki doğrusal değişimi ölçmek için kullanılır.
4. Termal ayrışma sıcaklığı Td
Termal ayrışma sıcaklığı Td, PCB malzemelerinin yüksek sıcaklıklarda ayrışmaya başladığı sıcaklığı ifade eder. Bu aynı zamanda PCB sıcak değiştirme süreçlerinin geliştirilmesi için önemli parametrelerden biridir.
PCB malzemelerinin termal ayrışma sıcaklığı, çalışma sıcaklığındaki kararlılıklarını ve kullanım ömürlerini etkileyebilir. PCB malzemelerinin termal ayrışma sıcaklığı düşükse, yüksek sıcaklıklarda ayrışmaya ve oksidasyona eğilimlidirler ve bu da malzeme özelliklerinin bozulmasına ve bozulmasına yol açar. Bu nedenle, PCB malzemeleri seçerken, çalışma sıcaklığındaki kararlılıklarını ve kullanım ömürlerini sağlamak için termal ayrışma sıcaklıklarını dikkate almak gerekir.
5. Bakır folyo soyulma mukavemeti
Soyulma mukavemeti, bir iletken ile alt tabaka malzemesi arasındaki bağlanma kuvvetinin bir ölçüsüdür. Bakır folyonun kalınlığı, testin soyulma mukavemeti değerini etkileyecek ve varsayılan olarak 1oz kalınlığında bakır olacaktır.
Bakır folyonun soyulma mukavemeti, PCB kalitesini değerlendirmek için önemli göstergelerden biridir. Soyulma mukavemeti testi genellikle bakır folyo ile alt tabaka veya bakır folyo ile kahverengi film arasındaki bağlanma mukavemeti testini ifade eder. Bakır folyoyu belirli bir oranda dikey olarak germek için evrensel bir çekme test makinesi kullanılarak, bakır folyonun alt tabakadan soyulması sırasındaki kuvvet değeri tespit edilir ve soyulma mukavemeti hesaplanır.
6. Su emilimi ve higroskopiklik
Etkileyen faktörler: PCB'nin su emilimi ve higroskopikliği esas olarak malzeme bileşimi ve üretim süreci tarafından etkilenir. Örneğin, bazı PCB malzemeleri, PCB'lerin su emilimini ve nem emilimini artırabilen hidrofilik gruplar veya gözenek yapıları içerebilir.
Performans etkisi: Bir PCB nemi emdiğinde, dielektrik sabiti ve termal genleşme katsayısı gibi temel performans parametreleri değişebilir. Bu değişiklikler sinyal iletiminde gecikmelere veya bozulmalara neden olabilir ve böylece tüm elektronik cihazın performansını etkileyebilir.
Güvenilirlik sorunu: Uzun süre yüksek nemli ortamlara maruz kalan PCB'ler suyu emebilir ve genişleyebilir, bu da boyut değişikliklerine, deformasyona veya çatlamaya yol açabilir. Bu sorunlar yalnızca elektronik bileşenlerin kurulum doğruluğunu etkilemekle kalmaz, aynı zamanda devre arızalarına neden olabilir ve elektronik cihazların güvenilirliğini azaltabilir.
Koruyucu önlemler: PCB'lerin su ve nem emilimini azaltmak için bazı koruyucu önlemler alınabilir. Örneğin, bir PCB'nin yüzeyine su geçirmez bir kaplama kaplamak veya düşük nem emilimine sahip malzemeler kullanmak. Ayrıca, tasarım ve üretim sürecinde PCB'lerin uygulama ortamı ve nem koşulları da tam olarak dikkate alınmalı ve uygun malzemeler ve süreçler seçilmelidir.
7. Alev geciktiricilik
PCB'nin alev geciktiriciliği, alev tutuşmasından sonra malzemelerin yanma özelliklerini değerlendirmek için kullanılan önemli bir performans göstergesidir. Farklı alev geciktirici özelliklerine göre PCB'ler üç seviyeye ayrılabilir: V-0, V-1 ve V-2.
8. Dielektrik sabiti
Reçinenin dielektrik sabiti cam bezinden daha küçüktür ve reçine içeriği arttıkça dielektrik sabiti azalır.
Dielektrik sabiti, yalıtım malzemelerinin elektriksel özelliklerini ölçmek için önemli bir parametredir, özellikle bir kapasitörün elektrot plakaları arasına doldurulan yalıtım malzemesinin bağıl geçirgenliğini temsil eder. Dielektrik sabiti ne kadar büyükse, yalıtım performansı o kadar iyidir.
9. Kayıp faktörü
Kayıp faktörü (ayrıca kayıp tanjantı veya kayıp açısı tanjantı olarak da bilinir), bir malzemenin bir elektrik alanının etkisi altında enerji kaybını tanımlayan bir parametredir. Kayıp faktörü ne kadar büyükse, malzemenin bir elektrik alanının etkisi altında enerji kaybı da o kadar yüksek olur.
Ek olarak, PCB'lerin üretim süreci de kayıp faktörü üzerinde etkili olabilir. Örneğin, PCB'lerin yüzey işlemi, laminasyon süreci ve bakır folyo kalınlığı gibi faktörler kayıp faktörü üzerinde belirli bir etkiye sahip olabilir. Bu nedenle, pratik uygulamalarda, kayıp faktörlerini azaltmak ve devre performansını ve güvenilirliğini iyileştirmek için belirli uygulama gereksinimlerine ve üretim süreci gereksinimlerine göre uygun PCB malzemeleri ve işlem parametreleri seçmek gerekir.
10. CAF direnç performansı
PCB'nin CAF direnci, özellikle nemli ortamlarda iyon göçüne direnme yeteneğini ifade eder. İletken Anodik Filament olarak da bilinen CAF, nemli bir ortamda meydana gelen ve bir devrede anot ve katot arasında iletken bir kanal oluşmasına neden olan ve kısa devreye yol açan bir elektrokimyasal reaksiyondur.
11. Sızıntı direnci endeksi CTI
PCB kaçak direnç indeksi (CTI), katı bir yalıtım malzemesi yüzeyinin, bir elektrik alanı ve elektrolitin birleşik etkisi altında kaçak izi oluşturmadan 50 damla elektrolite dayanabileceği en yüksek voltaj değerini ifade eder ve V olarak ifade edilir. CTI testi için kullanılan kaçak izi test cihazı, bir voltaj besleme cihazı, platinden yapılmış 2 mm x 5 mm kesitli iki dikdörtgen elektrot, elektrodun bir ucunda 30 derece açılı bir eğim ve elektrolit eklemek için bir damla iğnesinden oluşur.