1. PCB 주요 성과 지표
물리적 특성: 박리강도/열팽창계수/박리강도
화학적 특성: Tg/Td/Z-CTE
전기적 성능 : 유전율/유전손실/난연성
환경 성능: 물 흡수성/CAF 저항성/CTI
2. 유리전이온도 Tg
유리 전이 온도 Tg는 PCB 재료의 중요한 특성 매개변수로, 재료가 유리 상태에서 고무 상태로 전이하는 온도를 말합니다. 온도가 Tg 미만이면 PCB 재료는 단단한 유리 상태입니다. 온도가 Tg보다 높으면 재료는 고무처럼 부드럽고 유연해지며 가역적 변형 특성을 갖게 됩니다.
IPC 표준 분류:
130도 이상 저 Tg
Tg가 150도 이상
170도 이상의 높은 Tg
PCB 사용에 미치는 영향: Tg는 Z-CTE, 고온 변형, 치수 안정성 및 기타 재료 특성에 영향을 미칠 수 있습니다.
3. 열팽창계수
PCB의 열팽창 계수(CTE)는 온도 변화 하에서 재료의 치수 안정성을 측정하는 데 중요한 매개변수입니다. 열팽창 계수는 X축, Y축, Z축 열팽창 계수로 나뉘며, 일반적으로 재료 신뢰성에 가장 큰 영향을 미치므로 Z축 팽창 계수를 말합니다. 구체적으로 CTE는 단위 온도 변화당 재료 길이의 변화와 원래 길이의 비율을 나타냅니다. PCB 재료의 경우 선형 열팽창 계수는 일반적으로 온도 변화 중 크기의 선형 변화를 측정하는 데 사용됩니다.
4. 열분해 온도 Td
열분해 온도 Td는 PCB 재료가 고온에서 분해되기 시작하는 온도를 말합니다. 이는 또한 PCB 핫 교체 공정을 개발하는 데 중요한 매개변수 중 하나입니다.
PCB 재료의 열분해 온도는 작동 온도에서의 안정성과 수명에 영향을 미칠 수 있습니다. PCB 재료의 열분해 온도가 낮으면 고온에서 분해 및 산화되기 쉽고 재료 특성이 저하되고 고장납니다. 따라서 PCB 재료를 선택할 때 작동 온도에서의 안정성과 수명을 보장하기 위해 열분해 온도를 고려해야 합니다.
5. 구리 호일 박리 강도
필 강도는 도체와 기판 재료 사이의 결합력을 측정하는 것입니다. 구리 호일의 두께는 테스트의 필 강도 값에 영향을 미치며, 기본적으로 1oz 두께의 구리로 설정됩니다.
구리 호일의 박리 강도는 PCB의 품질을 평가하는 중요한 지표 중 하나입니다. 박리 강도 시험은 일반적으로 구리 호일과 기판 또는 구리 호일과 브라우닝 필름 사이의 접합 강도 시험을 말합니다. 범용 인장 시험기를 사용하여 구리 호일을 일정 속도로 수직으로 늘린 후 기판에서 구리 호일을 박리할 때의 힘 값을 감지하고 박리 강도를 계산합니다.
6. 수분흡수성 및 흡습성
영향 요인: PCB의 물 흡수성과 흡습성은 주로 재료 구성과 제조 공정에 의해 영향을 받습니다. 예를 들어, 일부 PCB 재료에는 친수성 그룹이나 기공 구조가 포함되어 있어 PCB의 물 흡수성과 수분 흡수성을 높일 수 있습니다.
성능 영향: PCB가 습기를 흡수하면 유전율 및 열 팽창 계수와 같은 주요 성능 매개변수가 변경될 수 있습니다. 이러한 변화는 신호 전송에 지연이나 왜곡을 일으켜 전체 전자 장치의 성능에 영향을 미칠 수 있습니다.
신뢰성 문제: 장시간 고습 환경에 노출된 PCB는 물을 흡수하고 팽창하여 크기 변화, 변형 또는 균열을 일으킬 수 있습니다. 이러한 문제는 전자 부품의 설치 정확도에 영향을 미칠 뿐만 아니라 회로 고장을 일으키고 전자 장치의 신뢰성을 저하시킬 수도 있습니다.
보호 조치: PCB의 수분 흡수 및 습기 흡수를 줄이기 위해 몇 가지 보호 조치를 취할 수 있습니다. 예를 들어, PCB 표면에 방수 코팅을 하거나 습기 흡수율이 낮은 재료를 사용합니다. 또한 설계 및 제조 과정에서 PCB의 적용 환경 및 습도 조건도 충분히 고려해야 하며 적절한 재료와 공정을 선택해야 합니다.
7. 난연성
PCB의 난연성은 화염 점화 후 재료의 연소 특성을 평가하는 데 사용되는 중요한 성능 지표입니다. 다양한 난연성 특성에 따라 PCB는 V-0, V-1, V-2의 세 가지 수준으로 나눌 수 있습니다.
8. 유전율
수지의 유전율은 유리천의 유전율보다 작으며, 수지 함량이 증가할수록 유전율은 감소합니다.
유전율은 절연 재료의 전기적 특성을 측정하는 데 중요한 매개변수이며, 구체적으로는 커패시터의 전극판 사이에 채워진 절연 재료의 상대 유전율을 나타냅니다. 유전율이 클수록 절연 성능이 더 좋습니다.
9. 손실 계수
손실 계수(손실 탄젠트 또는 손실 각도 탄젠트라고도 함)는 전기장의 작용 하에서 물질의 에너지 손실을 설명하는 매개변수입니다. 손실 계수가 클수록 전기장의 작용 하에서 물질의 에너지 손실이 커집니다.
또한 PCB의 제조 공정도 손실 계수에 영향을 미칠 수 있습니다. 예를 들어, PCB의 표면 처리, 적층 공정 및 구리 호일 두께와 같은 요인은 손실 계수에 어느 정도 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 실제 응용 분야에서는 특정 응용 분야 요구 사항과 제조 공정 요구 사항에 따라 적절한 PCB 재료와 공정 매개변수를 선택하여 손실 계수를 줄이고 회로 성능과 신뢰성을 개선하는 것이 필요합니다.
10. CAF 저항 성능
PCB의 CAF 저항은 특히 습한 환경에서 이온 이동을 저항하는 능력을 말합니다. CAF는 Conductive Anodic Filament라고도 하며, 습한 환경에서 발생하는 전기화학 반응으로, 회로의 애노드와 캐소드 사이에 전도 채널이 형성되어 단락이 발생합니다.
11. 누설 저항 지수 CTI
PCB 누설 저항 지수(CTI)는 전기장과 전해질의 결합 작용 하에서 고체 절연 재료 표면이 누설 흔적을 형성하지 않고 50방울의 전해질을 견딜 수 있는 가장 높은 전압 값을 V로 나타냅니다. CTI 테스트에 사용되는 누설 방지 추적 테스터는 전압 공급 장치, 백금으로 만든 2mm x 5mm 단면의 직사각형 전극 두 개, 전극 한쪽 끝에 30도 각도의 경사면, 전해질을 추가하기 위한 물방울 바늘로 구성됩니다.