PCB印刷電(diàn)路板的 CTE 会影响 PCB 组件可(kě)靠性的另一个方面是通孔镀铜的热应力开裂,以及重复的热循环。
PCB印刷電(diàn)路板材料的膨胀随温度升高而变化,但是层压结构的 xy 膨胀和 z 轴明显不同。层压板中的约束玻璃织物(wù)可(kě)防止树脂各向同性膨胀(在所有(yǒu)方向上的量相同),因此 x、y 膨胀将显着小(xiǎo)于 z 轴。
树脂體(tǐ)积膨胀(玻璃不会膨胀太多(duō))由层压在 xy 電(diàn)路层内的强度更高的玻璃的模量(膨胀力的强度)控制。这仅仅意味着树脂被玻璃层压板的较低膨胀率限制在 xy 轴上移动,因此它必须在 z 轴上膨胀。不幸的是,这意味着树脂将在不受约束的z轴上膨胀得更多(duō),并将应力施加到通孔中的镀铜上。
当温度升高到接近Tg时,z轴的热膨胀系数急剧增加(高达 xy 轴的四到十四倍)。在典型的PCB层压板中,这意味着z轴在 Tg 处从 50 ppm/℃扩展到 200 ppm/℃,而 xy 轴為(wèi) 15 ppm/℃。
典型的多(duō)层PCB印刷電(diàn)路板的 CTE 為(wèi) 16-18 ppm/℃。对于任何树脂/纤维系统,PCB 的最低CTE几乎总是树脂浓度最低的。制造具有(yǒu)非常低CTE的层压板是可(kě)能(néng)的。在选择不会遭受树脂不足的层压板和预浸料时要小(xiǎo)心。饥饿是缺乏树脂流动并完全填充内层铜图案间隙。已经设计了各种层压系统来控制 z 轴 CTE,然而,在高可(kě)靠性 PCB 中,确实存在一种更简单的方法来限制过孔开裂。