评估 PCB 基材质量的相关参数主要有玻璃化转变温度 Tg,热膨胀系数 CTE、PCB 分解温度 Td、耐热性、电气性能、PCB 吸水率。
聚合物在某一温度之下,基材又硬又脆,称玻璃态:在这个温度之上,基材变软,机械强度明显变低。这种决定材料性能的临界温度称作玻璃化转变温度Tg。Tg 温度过低,高温下会使PCB变形,损坏元器件。选择基板材料一般要求:
2.无铅工艺要求高Tg(Tg ≥ 170℃)。
CTE 定量描述材料受热后膨胀的程度。CTE 定义:环境温度每升高1℃,单位长度的材料所伸长的长度,单位为10-6/℃。计算公式:
α1 = Δl/(l0ΔT)
式中,α1 为热膨胀系数;l0 为升温前原始长度;Δl 为升温后伸长的长度;ΔT 为升温后前的温差。
SMT 要求低 CTE。无铅焊接由于焊接温度高,要求 PCB 材料具有更低的热膨胀系数。特别是多层 PCB,其 Z 方向的 CTE 对金属化孔的镀层耐焊接性影响很大。尤其在多次焊接或返修时,经过多次膨胀、收缩,会造成金属化孔镀层断裂,如图1-1所示。PCB的耐热性通常通过其在特定高温条件下的保持时间进行评估,如t260、t288、t300等指标,分别表示在260℃、288℃、300℃环境下材料至分层或起泡的时间。该性能直接关系到板件在SMT二次回流、返修及长期高温工作环境下的结构完整性。SMT要求二次回流 PCB 不变形。2.无铅要求更高的耐热性:t260℃>30min;t288℃>15min;t300℃>2min
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