什么是热膨胀系数（CTE）

什么是热膨胀系数（CTE）

热膨胀系数 (CTE) 是一个参数，用于量化 PCB 材料在温度变化时的膨胀或收缩率。它通常以每摄氏度百万分之一（ppm/°C）为单位测量。CTE 非常重要，因为它会影响电路板的可靠性和性能。

当 PCB 材料受到温度变化的影响时，会因热能的增加或减少而发生膨胀或收缩。CTE 值表示温度每摄氏度变化时发生的尺寸变化量。CTE 值越高，表明材料在温度波动时的膨胀或收缩越明显。

必须考虑 PCB 制造中使用的不同材料的 CTE 值。例如，FR-4 等基板材料的 CTE 值通常高于常用于导电迹线的铜的 CTE 值。基板和铜之间的这种 CTE 不匹配会导致 PCB 在温度循环过程中产生应力和应变，从而可能导致分层或开裂等可靠性问题。

CTE 值会随着膨胀方向的不同而变化。沿着 X 轴和 Y 轴（代表印刷电路板的水平方向），CTE 值通常较低，这是因为玻璃纤维编织加强筋的存在限制了材料的膨胀。然而，在垂直于印刷电路板表面的 Z 轴上，材料可以自由膨胀或收缩。因此，必须尽量减小沿 Z 轴的 CTE，以减少 PCB 在此方向上的膨胀和收缩。理想情况下，建议沿 Z 轴的 CTE 小于 70 ppm/°C。

另一个关键方面是玻璃化转变温度（Tg）。Tg 是材料从刚性状态转变为柔性状态的温度。超过 Tg 会导致尺寸变化和潜在的可靠性问题。因此，在设计和制造印刷电路板时必须考虑 Tg。