1. Indikator Kinerja Utama PCB
Sifat fisik: kekuatan kupas/koefisien ekspansi termal/kekuatan kupas
Sifat kimia: Tg/Td/Z-CTE
Kinerja listrik: konstanta dielektrik/kehilangan dielektrik/ketahanan api
Kinerja lingkungan: penyerapan air/ketahanan CAF/CTI
2. Suhu transisi kaca Tg
Suhu transisi kaca Tg merupakan parameter karakteristik penting dari material PCB, yang mengacu pada suhu saat material berubah dari keadaan kaca menjadi keadaan karet. Jika suhu di bawah Tg, material PCB berada dalam keadaan kaca kaku; Jika suhu lebih tinggi dari Tg, material akan menjadi lunak dan fleksibel seperti karet, dengan sifat deformasi reversibel.
Klasifikasi standar IPC:
Lebih besar atau sama dengan 130 derajat Tg rendah
Lebih besar atau sama dengan 150 derajat dalam Tg
Lebih besar atau sama dengan 170 derajat tinggi Tg
Dampak pada penggunaan PCB: Tg dapat memengaruhi Z-CTE, deformasi suhu tinggi, stabilitas dimensi, dan sifat material lainnya.
3. Koefisien ekspansi termal
Koefisien ekspansi termal (CTE) PCB merupakan parameter penting untuk mengukur stabilitas dimensi material di bawah perubahan suhu. Koefisien ekspansi termal dibagi menjadi koefisien ekspansi termal sumbu X, sumbu Y, dan sumbu Z, yang secara umum mengacu pada koefisien ekspansi sumbu Z, karena memiliki dampak terbesar pada keandalan material. Secara khusus, CTE menggambarkan rasio perubahan panjang material per satuan perubahan suhu terhadap panjang aslinya. Untuk material PCB, koefisien ekspansi termal linier biasanya digunakan untuk mengukur perubahan linier dalam ukuran selama perubahan suhu.
4. Suhu dekomposisi termal Td
Suhu dekomposisi termal Td mengacu pada suhu di mana material PCB mulai terurai pada suhu tinggi. Ini juga merupakan salah satu parameter penting untuk mengembangkan proses penggantian panas PCB.
Suhu dekomposisi termal bahan PCB dapat memengaruhi stabilitas dan masa pakainya pada suhu kerja. Jika suhu dekomposisi termal bahan PCB rendah, bahan tersebut rentan terhadap dekomposisi dan oksidasi pada suhu tinggi, yang menyebabkan degradasi dan kegagalan sifat bahan. Oleh karena itu, saat memilih bahan PCB, perlu mempertimbangkan suhu dekomposisi termalnya untuk memastikan stabilitas dan masa pakainya pada suhu kerja.
5. Kekuatan kupas foil tembaga
Kekuatan kupas adalah ukuran gaya ikatan antara konduktor dan bahan substrat. Ketebalan lapisan tembaga akan memengaruhi nilai kekuatan kupas pengujian, yang defaultnya adalah tembaga setebal 1 ons.
Kekuatan pengelupasan foil tembaga merupakan salah satu indikator penting untuk mengevaluasi kualitas PCB. Uji kekuatan pengelupasan umumnya mengacu pada uji kekuatan ikatan antara foil tembaga dan substrat atau antara foil tembaga dan film berwarna cokelat. Dengan menggunakan mesin uji tarik universal untuk meregangkan foil tembaga secara vertikal pada kecepatan tertentu, nilai gaya selama pengelupasan foil tembaga dari substrat dideteksi, dan kekuatan pengelupasan dihitung.
6. Penyerapan air dan higroskopisitas
Faktor yang memengaruhi: Penyerapan air dan higroskopisitas PCB terutama dipengaruhi oleh komposisi material dan proses pembuatannya. Misalnya, beberapa material PCB mungkin mengandung gugus hidrofilik atau struktur pori, yang dapat meningkatkan penyerapan air dan kelembapan PCB.
Dampak kinerja: Saat PCB menyerap kelembapan, parameter kinerja utamanya seperti konstanta dielektrik dan koefisien ekspansi termal dapat berubah. Perubahan ini dapat menyebabkan penundaan atau distorsi dalam transmisi sinyal, sehingga memengaruhi kinerja seluruh perangkat elektronik.
Masalah keandalan: PCB yang terpapar lingkungan dengan kelembapan tinggi dalam waktu lama dapat menyerap air dan mengembang, yang mengakibatkan perubahan ukuran, deformasi, atau keretakan. Masalah ini tidak hanya memengaruhi keakuratan pemasangan komponen elektronik, tetapi juga dapat menyebabkan kegagalan sirkuit dan mengurangi keandalan perangkat elektronik.
Tindakan perlindungan: Untuk mengurangi penyerapan air dan kelembapan PCB, beberapa tindakan perlindungan dapat dilakukan. Misalnya, melapisi permukaan PCB dengan lapisan kedap air atau menggunakan material dengan daya serap kelembapan rendah. Selain itu, selama proses desain dan pembuatan, lingkungan aplikasi dan kondisi kelembapan PCB juga harus dipertimbangkan sepenuhnya, dan material serta proses yang tepat harus dipilih.
7. Tahan api
Ketahanan api PCB merupakan indikator kinerja penting yang digunakan untuk mengevaluasi karakteristik pembakaran material setelah penyalaan api. Berdasarkan sifat ketahanan api yang berbeda, PCB dapat dibagi menjadi tiga tingkatan: V-0, V-1, dan V-2.
8. Konstanta dielektrik
Konstanta dielektrik resin lebih kecil daripada konstanta dielektrik kain kaca, dan semakin tinggi kandungan resin, maka konstanta dielektriknya akan semakin menurun.
Konstanta dielektrik merupakan parameter penting untuk mengukur sifat listrik bahan isolasi, khususnya, ini merupakan permitivitas relatif bahan isolasi yang terisi di antara pelat elektroda kapasitor. Semakin besar konstanta dielektrik, semakin baik kinerja isolasi.
9. Faktor kerugian
Faktor kehilangan (juga dikenal sebagai tangen kehilangan atau tangen sudut kehilangan) adalah parameter yang menggambarkan kehilangan energi suatu material di bawah aksi medan listrik. Semakin besar faktor kehilangan, semakin tinggi pula kehilangan energi material di bawah aksi medan listrik.
Selain itu, proses pembuatan PCB juga dapat memengaruhi faktor kerugian. Misalnya, faktor-faktor seperti perawatan permukaan, proses laminasi, dan ketebalan lapisan tembaga PCB dapat memengaruhi faktor kerugian. Oleh karena itu, dalam aplikasi praktis, perlu untuk memilih bahan PCB dan parameter proses yang tepat berdasarkan persyaratan aplikasi tertentu dan persyaratan proses pembuatan untuk mengurangi faktor kerugian dan meningkatkan kinerja serta keandalan sirkuit.
10. Kinerja ketahanan CAF
Resistansi CAF pada PCB mengacu pada kemampuannya untuk menahan migrasi ion, terutama di lingkungan yang lembap. CAF, yang juga dikenal sebagai Filamen Anoda Konduktif, adalah reaksi elektrokimia yang terjadi di lingkungan yang lembap, yang menyebabkan terbentuknya saluran konduktif antara anoda dan katoda dalam suatu rangkaian, yang mengakibatkan korsleting.
11. Indeks ketahanan kebocoran CTI
Indeks ketahanan kebocoran PCB (CTI) merujuk pada nilai tegangan tertinggi di mana permukaan material insulasi padat dapat menahan 50 tetes elektrolit tanpa membentuk tanda kebocoran di bawah aksi gabungan medan listrik dan elektrolit, dinyatakan dalam V. Penguji jejak anti kebocoran yang digunakan untuk pengujian CTI terdiri dari perangkat pasokan tegangan, dua elektroda persegi panjang dengan penampang melintang 2mm x 5mm yang terbuat dari platinum, kemiringan sudut 30 derajat di salah satu ujung elektroda, dan jarum tetesan untuk menambahkan elektrolit.