Высокотемпературные ламинаты для печатных плат

Почему так важно выбрать правильный ламинат

Выбор правильного высокотемпературного ламината для печатных плат может иметь решающее значение для вашей работы. Если вы собираетесь использовать свои печатные платы в высокотемпературных условиях, ламинирование печатных плат для высоких температур является обязательным требованием. Неспособность использовать надлежащие материалы для ламинирования печатных плат для высоких температур может иметь катастрофические последствия. Как? Читайте дальше.

Что происходит, когда печатные платы нагреваются?

Мы знаем, что естественным свойством тепла является расширение предметов, и материалы печатных плат не являются исключением. Схемы на печатной плате представляют собой деликатный механизм и должны сохранять свою форму. Микроволновые и миллиметровые цепи, в частности, имеют небольшие тонкие элементы. Если эти функции искажаются под воздействием высокой температуры, они могут не функционировать. Другое расширение материала схемы в результате сильного нагрева может изменить форму линий передачи, сместить частоты и изменить импеданс проводника по сравнению со стандартным желаемым значением 50 Ом.

Окисление также может быть проблемой. В то время как диэлектрический материал, покрытый медным ламинатом, имеет защиту от окисления, открытый диэлектрический материал этого не делает. Если этот материал подвержен окислению, у вас могут возникнуть проблемы при более высоких температурах, которые ускоряют окисление. Результатом могут быть большие потери в линиях передачи и больший коэффициент рассеяния.

Какие свойства ламината важны для защиты печатных плат?

Важные свойства ламината, которые следует учитывать при защите печатных плат, особенно от воздействия высоких температур, включают:

• Температура стеклования (TG ) – Термодинамический сдвиг полимера от жесткого к мягкому
• Расширение оси Z – Физическое расширение по оси Z, выраженное в процентах или CTE, коэффициент теплового расширения.
• Температура разложения (TD) – Измерение потери веса из-за деградации смолы из-за высокой температуры. Точка, при которой 5 процентов массы теряется при разложении.
• Поглощение влаги — Насколько хорошо материал может поглощать влагу из окружающей среды.
• Время расслоения – Время, необходимое для расслаивания при заданной температуре.

Что такое CTE?

КТР, или коэффициент теплового расширения, представляет собой меру расширения материала при более высоких температурах, выраженную в частях на миллион (PPM) по шкале Цельсия. Цель состоит в том, чтобы иметь КТР для диэлектрических слоев ваших печатных плат с таким же значением, как у меди, ламинированной на эти слои. Таким образом, они равномерно расширяются вместе, а не тянут друг друга.

Откуда берется тепло в высокотемпературной ситуации с печатной платой?

Еще одна причина, по которой высокотемпературные ламинаты так важны при работе с печатными платами, заключается в том, что потенциально опасное тепло может исходить практически из любого места с непредсказуемыми последствиями. Если вы предполагаете, что нагрев не будет проблемой для ваших печатных плат, вас может ждать грубое пробуждение. Если вы точно не знаете, откуда может исходить ваше потенциально опасное тепловое воздействие, некоторые возможные источники тепла включают:

• Тепло, создаваемое компонентом, установленным на печатной плате, например транзисторами из нитрида галлия, добавляемыми для повышения уровня мощности радиочастотных/микроволновых систем.
• Тепло, выделяемое внешним по отношению к печатной плате элементом, например, в автомобильных электронных системах.
• Выделение тепла из-за использования печатной платы в помещении с недостаточной вентиляцией.

Вместо того, чтобы пытаться предвидеть, откуда возьмутся источники тепла, если есть шанс, что вы будете использовать свою печатную плату в высокотемпературной среде, вам нужно убедиться, что вы используете материалы схемы, разработанные для сопротивления воздействию высокой температуры, в том числе высокотемпературные ламинаты.

Каковы вероятные ситуации с высокой температурой для печатных плат?

Высокочастотные цепи могут создавать высокотемпературные ситуации. Чем больше энергии вам нужно, тем больше тепла вы можете ожидать. Ситуации с высокими температурами, при которых поддерживается оптимальная производительность печатной платы в различных потенциально стрессовых условиях, включают аэрокосмическую промышленность и медицинские приложения. Отказ в таких ситуациях в суровых условиях может иметь катастрофические последствия, поэтому использование правильных материалов для печатной платы в целом и для ламината в частности имеет решающее значение.

Помните, что ключевой элемент защиты вашей печатной платы от разрушительного воздействия теплового расширения — это обеспечение того, чтобы CTE выровнялись среди материалов ламината и других материалов печатной платы.

Как я могу защитить свои печатные платы от теплового воздействия, помимо использования правильных материалов для ламинирования?

Как и во всех вопросах, связанных с качеством и производительностью печатных плат, все сводится к дизайну. При проектировании печатной платы важно не просто рассматривать рабочие характеристики в вакууме. Разработчики должны задать себе вопрос, насколько стабильны эти характеристики при изменении температуры.

Если печатная плата будет находиться в условиях высокой температуры, материалы, которые не являются стабильными и ненадежными при более высоких температурах, должны быть заменены материалами, которые являются стабильными. Разработчики также должны знать RTI материала печатной платы или относительный тепловой индекс. Эта мера, установленная Лабораторией андеррайтеров (UL), указывает на самую высокую температуру, которой можно подвергать конкретный материал, чтобы она не оказывала негативного влияния на производительность или не изменяла свойства материала.

Еще одна оценка, которую должны знать разработчики, — это MOT, или максимальная рабочая температура, которая представляет собой самую высокую температуру, которую может выдержать схема в конкретной конфигурации печатной платы без значительного отрицательного влияния на производительность или свойства материала. Как правило, при проектировании и производстве печатных плат учет влияния температуры с самого начала может значительно облегчить вам задачу в дальнейшем.

Где я могу узнать больше о тепловом расширении, высокотемпературных ламинированных материалах и печатных платах?

Правильный ламинат может защитить вашу печатную плату от сильного нагрева, замедлить расширение, уменьшить искажения и позволить вашим схемам и материалам схем сохранить свойства, необходимые им для эффективного функционирования. Компания Millennium Circuits Limited специализируется на поставке высококачественных печатных плат для различных областей применения, даже в условиях высоких температур.

Чтобы узнать больше о печатных платах, о том, как тепло влияет на печатные платы, ламинаты, как ламинаты защищают печатные платы от нагрева и других опасностей, или обо всем, что связано с производством и использованием печатных плат, свяжитесь с MCL через Интернет сегодня или позвоните нам по телефону 717-558-5975. .