Apa itu Koefisien Ekspansi Termal (CTE)

Apa itu Koefisien Ekspansi Termal (CTE)

Koefisien muai panas (CTE) adalah parameter yang mengukur laju pemuaian atau kontraksi bahan PCB saat terpapar pada perubahan suhu. Biasanya diukur dalam bagian per juta per derajat Celcius (ppm / ° C). CTE penting karena berdampak pada keandalan dan kinerja papan.

Ketika bahan PCB mengalami variasi suhu, bahan tersebut mengalami ekspansi atau kontraksi karena peningkatan atau penurunan energi panas. Nilai CTE menunjukkan jumlah perubahan dimensi yang terjadi per derajat Celcius perubahan suhu. Nilai CTE yang lebih tinggi menunjukkan bahwa bahan mengembang atau menyusut secara lebih signifikan dengan fluktuasi suhu.

Penting untuk mempertimbangkan nilai CTE dari berbagai bahan yang digunakan dalam konstruksi PCB. Misalnya, CTE bahan substrat, seperti FR-4, biasanya lebih tinggi daripada tembaga, yang biasanya digunakan untuk jejak konduktif. Ketidaksesuaian CTE antara substrat dan tembaga ini dapat menyebabkan stres dan regangan pada PCB selama siklus suhu, yang berpotensi menyebabkan masalah keandalan seperti delaminasi atau retak.

Nilai CTE dapat bervariasi, tergantung pada arah pemuaian. Di sepanjang sumbu X dan Y, yang mewakili arah horizontal PCB, nilai CTE umumnya rendah karena adanya anyaman penguat kaca yang membatasi pemuaian material. Namun demikian, pada sumbu Z, yang tegak lurus ke permukaan PCB, bahan dapat secara bebas mengembang atau menyusut. Oleh karena itu, sangat penting untuk meminimalkan CTE di sepanjang sumbu Z untuk mengurangi ekspansi dan kontraksi PCB ke arah ini. Idealnya, CTE kurang dari 70 ppm / ° C direkomendasikan di sepanjang sumbu Z.

Aspek penting lainnya adalah suhu transisi kaca (Tg). Tg adalah suhu di mana material bertransisi dari keadaan kaku ke keadaan yang lebih fleksibel. Melebihi Tg dapat menyebabkan perubahan dimensi dan potensi masalah keandalan. Oleh karena itu, penting untuk mempertimbangkan Tg saat merancang dan membuat PCB.