Wat is uitzettingscoëfficiënt

De uitzettingscoëfficiënt, ook bekend als de thermische uitzettingscoëfficiënt (CTE), verwijst naar de snelheid waarmee een materiaal uitzet of krimpt wanneer het wordt blootgesteld aan temperatuurveranderingen. In de context van de PCB-industrie heeft het specifiek betrekking op de uitzetting van een PCB-materiaal wanneer het opwarmt.

De CTE wordt doorgaans uitgedrukt in parts per million (ppm) uitgedrukt voor elke graad Celsius waarmee het materiaal wordt verwarmd. Het is een belangrijke eigenschap om te overwegen bij het ontwerpen en produceren van PCB's, omdat het de betrouwbaarheid en prestaties van de printplaat kan beïnvloeden. De CTE van een PCB-substraat is meestal hoger dan die van koper. Dit verschil in CTE tussen het substraat en koper kan leiden tot interconnectieproblemen wanneer de PCB wordt verwarmd. Daarom is het cruciaal om de CTE van de materialen die worden gebruikt bij de PCB-fabricage te begrijpen en te beheren.

De CTE van een PCB-materiaal wordt beïnvloed door verschillende factoren, waaronder de samenstelling en structuur van het materiaal. Langs de X- en Y-assen (horizontale richtingen) is de CTE over het algemeen laag, meestal rond de 10 tot 20 ppm per graad Celsius, vanwege de aanwezigheid van geweven glas dat het materiaal in deze richtingen beperkt. In de Z-richting (verticale richting) moet het materiaal echter kunnen uitzetten om thermische uitzetting op te vangen, dus een lage CTE langs de Z-as is wenselijk. Het wordt aanbevolen om te streven naar een CTE van minder dan 70 ppm per graad Celsius langs de Z-as.

De glasovergangstemperatuur (Tg) is een cruciaal punt op de CTE-curve. Het is de temperatuur waarbij het gedrag van het materiaal verandert, en als de temperatuur de Tg overschrijdt, wordt het substraat zachter en zet het niet verder uit. Het is belangrijk om de Tg van het PCB-materiaal in relatie tot de CTE ervan te beschouwen.

Veelgestelde vragen

Wat is de uitzettingscoëfficiënt

De uitzettingscoëfficiënt verwijst naar de verhouding van de verandering in lengte, oppervlakte of volume van een object per graad temperatuurstijging, in relatie tot de oorspronkelijke lengte, oppervlakte of volume bij een specifieke temperatuur, meestal 0 °C, terwijl de druk constant blijft. Het staat ook bekend als uitzettingsvermogen.

Wat is de thermische uitzettingscoëfficiënt van FR4 PCB

FR4 PCB heeft een thermische uitzettingscoëfficiënt (CTE) van 17 tot 19 ppm/C. Deze CTE is geschikt voor organische pakketten. Naarmate de industrie echter vordert, is er een groeiende vraag naar pakketten met een lage CTE. Daarom is er behoefte aan een PCB die zijn CTE kan aanpassen aan keramische pakketten of zelfs DDA/flip chip-componenten.

Wat zijn typische CTE-waarden

Over het algemeen liggen de waarden van de thermische uitzettingscoëfficiënt (CTE) voor metalen doorgaans tussen die van keramiek (lagere waarden) en polymeren (hogere waarden). Het is gebruikelijk dat metalen en legeringen CTE-waarden hebben die variëren van 10 tot 30×10^–⁶/K (5.5 tot 16.5×10^–⁶/°F).

Inhoudsopgave