PCBボードを設計するとき、設計者はPCB構造に必要なボード材料材料を定義する必要があります。 したがって、設計者は主にXNUMXつの基本的な熱的および電気的特性を考慮し、次に機械的特性を考慮します。
PCB材料の熱特性
材料の熱特性は、その特性を維持しながら極端な温度に耐える能力を決定します。 以下は、PCB材料を選択する際に考慮する必要のある熱特性です。
ガラス転移温度（Tg)
ガラス転移温度（Tg）であり、 ポリマー鎖が動き始めるため、PCB材料特性が剛体（ガラス）状態から変形可能（柔軟）状態に遷移する温度範囲として定義されます。 下の図1は、基板の溶融および軟化現象を示しています。 ガラス転移温度（Tg）および溶融温度（Tm）、基板はゴム状の状態になります。 温度がTより低くなったらg、PCB構造の材料は硬化します、および基板の性能は元の状態に戻ります。 温度がTより高い場合m、材料が固体から粘性液体に変化するため、基板はその形状と強度を急速に失います。
図1：基板の状態
分解温度（Td)
分解温度（Td）は、基板が化学分解を起こし、基板の質量の少なくとも5％が失われる温度を指します。 基板の温度がTに達するかそれを超える場合は注目に値しますd、そのプロパティのその後の変更は元に戻せません。 したがって、Tより高い温度範囲でうまく機能する材料を選択する必要がありますg しかし、Tよりはるかに低いd. Td ほとんどのPCB材料特性の320より高い、ほとんどのはんだ付け温度は200〜250°Cの範囲であるため、これは好ましいことです。
熱膨張係数（CTE）
材料が熱くなるときの膨張率は、熱膨張係数（CTE）と呼ばれます。 CTEの単位は、ppm（parts per million）/°Cです。 一般に、誘電体基板のCTEは銅のCTEよりも高いため、PCBが加熱されると相互接続の問題が発生します。 誘電体の温度がTを超えるとg、CTEも上昇します。 ガラス織物は材料をX方向とY方向に制限するため、材料の温度がTより高くてもg、X軸とY軸に沿ったCTEはあまり変化しません。 その結果、材料はZ方向に膨張しますが、この軸に沿ったCTEは可能な限り低くする必要があります。
熱伝導率
熱伝導率（k）は、PCB材料の選択が熱を伝導する能力として定義されます。 言い換えると、熱伝導率が高いほど、熱伝達が高くなります。 一方、熱伝導率が低いほど、熱伝達は低くなります。 熱伝導率の表現は次のとおりです。
K =（Q * d）/（A *ΔT）
Q、d、A、ΔTは、伝達される熱量、386つの等温面間の距離、表面の面積、および温度差をそれぞれ表します。 銅の熱伝導率（0.3W / M℃）と比較して、ほとんどの誘電体材料の熱伝導率は低く、0.6からXNUMXW / M℃の範囲です。 これは、銅基板が誘電体基板よりも多くの熱を奪う理由を説明している可能性があります。
電気特性
誘電率または比誘電率（Er またはDk)
誘電率または比誘電率（Er またはDk）は、材料の誘電率と真空の誘電率の比率として定義されます。 PCB構造の誘電率のほとんどの材料は、2.5〜4.5です。。 電気定数は周波数とともに変化し、通常は周波数に反比例します。 広い周波数範囲にわたって比較的安定した誘電率を維持するこれらの材料は、高周波アプリケーションに適しています
誘電正接または誘電正接（TanまたはDf)
誘電損失とは、誘電体に固有の電磁エネルギー散逸を指します。 また、誘電体の抵抗と無効電流の間の位相角である対応する損失タンジェント（Tan）に従ってパラメータ化することもできます。 誘電正接の範囲Df 0.001から0.030です。
PCB材料の機械的特性
引張（ヤング率）係数または弾性係数
引張弾性率は、フックの法則に適用される応力範囲内の同じ軸に沿ったひずみに対する応力の比率です。 ヤング率の値が大きいほど、基板材料は硬くなります。 式は次のとおりです。
E =応力/ひずみ=（F / A）/ [（L – Lo）/ L]
F、A、L、およびLoは、それぞれ、材料に加えられる力、材料の断面積、材料の元の長さ、および引き伸ばされた後の材料の長さです。
曲げ強度
曲げ強度または横方向破壊強度とも呼ばれる曲げ強度は、PCB材料が中央にロードされたとき、または最後に支持されたときに降伏する前の応力として定義されます。 曲げ強度の単位はkg / mです。2 またはpsi。
PCBの材料を選択する方法について他に質問がありますか？ 今日私たちのエンジニアに連絡してください： tech@orientdisplay.com または、 PCBページ.
またチェックしなさい： PCB基板
参照：
https://www.sciencedirect.com/topics/materials-science/glass-transition-temperature
Circuits、S。（nd） PCBマテリアルデザインガイド。 1-30。