Laminasi PCB Suhu Tinggi

Mengapa Memilih Laminasi yang Tepat Sangat Penting

Memilih bahan laminasi PCB suhu tinggi yang tepat dapat menjadi sangat penting untuk operasi Anda. Jika Anda akan menggunakan papan sirkuit cetak Anda dalam situasi suhu tinggi, laminasi PCB untuk suhu tinggi adalah persyaratan. Gagal menggunakan bahan laminasi PCB yang tepat untuk suhu tinggi dapat menjadi bencana. Bagaimana? Baca terus.

Apa Yang Terjadi Saat Papan Sirkuit Memanaskan?

Kita tahu bahwa panas adalah sifat alami yang menyebabkan benda memuai, dan bahan papan sirkuit tidak terkecuali. Sirkuit pada papan sirkuit adalah mesin yang rumit dan perlu mempertahankan bentuk spesifiknya. Sirkuit gelombang mikro dan gelombang milimeter khususnya memiliki fitur kecil dan halus. Jika fitur ini terdistorsi oleh panas tinggi, mereka bisa gagal berfungsi. Ekspansi material rangkaian lainnya akibat panas yang tinggi dapat mengubah bentuk saluran transmisi, menggeser frekuensi dan mengubah impedansi konduktor dari nilai standar yang diinginkan yaitu 50 Ohm.

Oksidasi juga bisa menjadi perhatian. Sementara bahan dielektrik yang ditutupi oleh laminasi tembaga Anda memiliki perlindungan terhadap efek oksidasi, bahan dielektrik yang terbuka tidak. Jika bahan ini rentan terhadap oksidasi, Anda bisa mengalami masalah pada suhu yang lebih tinggi, yang cenderung mempercepat oksidasi. Hasilnya dapat berupa kehilangan saluran transmisi yang lebih besar dan faktor disipasi yang lebih besar.

Apa Saja Beberapa Properti Laminasi Penting Dalam Melindungi Papan Sirkuit?

Sifat laminasi yang penting untuk dipertimbangkan saat melindungi papan sirkuit, terutama dari situasi suhu tinggi, meliputi:

• Suhu Transisi Kaca (TG ) – Pergeseran termodinamika polimer dari kaku ke lunak
• Ekspansi Sumbu Z – Ekspansi fisik di sepanjang sumbu Z, dinyatakan sebagai persentase atau CTE, koefisien ekspansi termal.
• Suhu Penguraian (TD) – Pengukuran kehilangan berat karena degradasi resin karena panas tinggi. Titik di mana 5 persen massa hilang karena dekomposisi.
• Penyerapan Kelembaban – Seberapa baik suatu bahan dapat menyerap kelembapan dari lingkungan.
• Saatnya Delaminasi – Waktu yang dibutuhkan delaminasi untuk terjadi pada suhu tertentu.

Apa itu CTE?

CTE, atau koefisien ekspansi termal, adalah ukuran seberapa banyak ekspansi suhu yang lebih tinggi menyebabkan material, dinyatakan dalam bagian per juta (PPM) menurut skala Celsius. Tujuannya adalah untuk memiliki CTE untuk lapisan dielektrik papan sirkuit tercetak Anda dengan nilai yang sama dengan tembaga yang dilaminasi pada lapisan tersebut. Dengan cara ini, mereka berkembang bersama dengan cara yang seragam, bukannya saling tarik menarik.

Dari Mana Panas Berasal dalam Situasi Suhu Tinggi PCB?

Alasan lain mengapa laminasi suhu tinggi sangat penting ketika bekerja dengan PCB adalah bahwa panas yang berpotensi merusak dapat datang dari hampir semua tempat, dengan efek yang tidak terduga. Jika Anda menganggap panas tidak akan menjadi masalah bagi PCB Anda, Anda mungkin akan terbangun dengan kasar. Jika Anda tidak mengetahui dengan pasti dari mana efek panas yang berpotensi merusak Anda berasal, beberapa kemungkinan sumber panas meliputi:

• Panas yang dihasilkan oleh komponen yang dipasang ke papan sirkuit, seperti transistor galium nitrida ditambahkan untuk meningkatkan tingkat daya sistem RF/microwave.
• Panas yang dihasilkan oleh elemen di luar papan sirkuit — misalnya, dalam sistem elektronik otomotif.
• Panas terbentuk karena penggunaan papan sirkuit di lingkungan yang berventilasi tidak tepat.

Daripada mencoba mengantisipasi dari mana sumber panas akan datang, jika ada kemungkinan Anda akan menggunakan PCB di lingkungan bersuhu tinggi, Anda ingin memastikan bahwa Anda menggunakan bahan sirkuit yang dirancang untuk menahan efek suhu tinggi, termasuk laminasi suhu tinggi.

Apa Kemungkinan Situasi Suhu Tinggi untuk Papan Sirkuit Cetak?

Sirkuit frekuensi tinggi cenderung menghasilkan situasi suhu tinggi. Semakin banyak daya yang Anda butuhkan, semakin banyak panas yang dapat Anda harapkan. Situasi suhu tinggi di mana mempertahankan kinerja optimal PCB di bawah berbagai kondisi yang berpotensi menimbulkan stres termasuk industri kedirgantaraan dan aplikasi medis. Kegagalan dalam situasi ini di bawah kondisi yang keras dapat menjadi bencana besar, jadi menggunakan bahan yang tepat di papan sirkuit pada umumnya dan untuk laminasi pada khususnya sangat penting.

Ingat, memastikan CTE berbaris di antara bahan laminasi dan bahan papan sirkuit lainnya adalah elemen kunci dalam melindungi PCB Anda dari efek merusak dari ekspansi termal.

Bagaimana Saya Dapat Melindungi Papan Sirkuit Saya Dari Efek Panas Selain Menggunakan Bahan Laminasi yang Tepat?

Seperti semua masalah seputar kualitas dan kinerja papan sirkuit tercetak, semuanya bermuara pada desain. Saat mendesain papan sirkuit Anda, penting untuk tidak hanya melihat karakteristik kinerja dalam ruang hampa. Desainer harus bertanya pada diri sendiri seberapa stabil karakteristik ini di bawah suhu.

Jika PCB akan berada dalam situasi suhu tinggi, bahan yang tidak stabil dan dapat diandalkan pada suhu yang lebih tinggi harus dilewati untuk bahan yang stabil. Desainer juga harus mengetahui RTI bahan PCB, atau indeks termal relatif. Ukuran ini, yang ditetapkan oleh Underwriters’ Laboratory (UL), menunjukkan suhu tertinggi yang dapat Anda gunakan untuk bahan tertentu sehingga tidak akan memengaruhi kinerja atau mengubah sifat material secara negatif.

Peringkat lain yang perlu diketahui desainer adalah MOT, atau suhu operasi maksimum, yang merupakan suhu tertinggi yang dapat ditangani oleh rangkaian dalam konfigurasi PCB tertentu tanpa efek negatif yang signifikan pada kinerja atau sifat material. Secara umum, saat merancang dan membuat papan sirkuit tercetak, mengingat efek suhu sejak awal dapat membuat segalanya lebih mudah bagi Anda nanti.

Bagaimana Saya Dapat Mempelajari Lebih Lanjut Tentang Ekspansi Termal, Bahan Laminasi Suhu Tinggi, dan PCB?

Laminasi yang tepat dapat melindungi papan sirkuit tercetak Anda dari panas yang ekstrem, memperlambat ekspansi, mengurangi distorsi, dan memungkinkan sirkuit dan bahan sirkuit Anda mempertahankan sifat yang mereka butuhkan untuk berfungsi secara efektif. Millennium Circuits Limited mengkhususkan diri dalam memberikan papan sirkuit cetak berkualitas tinggi yang sesuai dengan berbagai aplikasi, bahkan yang terjadi dalam situasi suhu tinggi.

Untuk mempelajari lebih lanjut tentang papan sirkuit tercetak, bagaimana panas mempengaruhi papan sirkuit tercetak, laminasi, bagaimana laminasi melindungi PCB dari panas dan bahaya lainnya, atau apa pun yang terkait dengan pembuatan dan penggunaan PCB, hubungi MCL online hari ini, atau hubungi kami di 717-558-5975 .