Elección de Laminados PCB de Alta Temperatura para Rendimiento Confiable

Por Qué Elegir el Laminado Correcto es Tan Importante

Elegir los materiales de laminado PCB de alta temperatura correctos puede ser crucial para tu operación. Si vas a usar tus PCB en situaciones de alta temperatura, los laminados PCB para alta temperatura son un requisito. Fallar en usar los materiales de laminado PCB apropiados para alta temperatura puede ser desastroso. ¿Cómo? Sigue leyendo.

Qué Sucede Cuando las Placas de Circuito se Calientan

Sabemos que es una propiedad natural del calor causar que las cosas se expandan, y los materiales de placas de circuito no son excepción. Los circuitos en una placa de circuito son maquinaria delicada y necesitan retener su forma específica. Los circuitos de microondas y ondas milimétricas en particular tienen características pequeñas y delicadas. Si estas características se distorsionan por calor alto, podrían fallar en funcionar. Otra expansión de material de circuito como resultado de calor alto puede cambiar la forma de líneas de transmisión, cambiar frecuencias y cambiar la impedancia del conductor del valor estándar deseado de 50 Ohmios.

La oxidación también puede ser una preocupación. Mientras el material dieléctrico cubierto por tu laminado de cobre tiene protección contra los efectos de oxidación, el material dieléctrico expuesto no. Si este material es susceptible a oxidación, podrías tener un problema a temperaturas más altas, que tienden a acelerar la oxidación. El resultado puede ser mayor pérdida de líneas de transmisión y un factor de disipación mayor.

Cuáles Son Algunas Propiedades Importantes de Laminado Cuando se Trata de Proteger Placas de Circuito

Propiedades importantes de laminado a considerar cuando se trata de proteger placas de circuito, especialmente de situaciones de alta temperatura, incluyen:

• Temperatura de Transición de Vidrio (TG) – El cambio termodinámico del polímero de rígido a blando
• Expansión en Eje Z – La expansión física a lo largo del eje Z, expresada como porcentaje o CTE, coeficiente de expansión térmica.
• Temperatura de Descomposición (TD) – Medición de pérdida de peso debido a degradación de resina por calor alto. El punto en que el 5 por ciento de la masa se pierde por descomposición.
• Absorción de Humedad – Qué tan bien un material puede absorber humedad del entorno.
• Tiempo a Deslaminación – Tiempo que toma la deslaminación en ocurrir a una temperatura dada.

Qué es un CTE

El CTE, o coeficiente de expansión térmica, es una medida de cuánta expansión causan temperaturas más altas en un material, expresado en partes por millón (PPM) según la escala Celsius. El objetivo es tener un CTE para las capas dieléctricas de tus PCB con un valor similar al cobre laminado a esas capas. De esta manera, se expanden juntas de manera uniforme, en lugar de tirar una contra la otra.

De Dónde Viene el Calor en una Situación PCB de Alta Temperatura

Otra razón por la que los laminados de alta temperatura son tan importantes cuando se trabaja con PCB es que el calor potencialmente dañino puede venir de casi cualquier lugar, con efectos impredecibles. Si asumes que el calor no será un problema para tus PCB, puedes estar en para un despertar grosero. Si no estás claro sobre exactamente de dónde pueden venir tus efectos de calor potencialmente dañinos, algunas fuentes de calor posibles incluyen:

• Calor creado por un componente montado en la placa de circuito, como transistores de nitruro de galio agregados para aumentar niveles de potencia de sistemas RF/microondas.
• Calor generado por un elemento externo a la placa de circuito, por ejemplo, en sistemas electrónicos automotrices.
• Calor acumulado debido al uso de la placa de circuito en un entorno mal ventilado.

En lugar de intentar anticipar de dónde vendrán las fuentes de calor, si hay alguna chance de que usarás tu PCB en un entorno de alta temperatura, quieres asegurar que estás usando materiales de circuito diseñados para resistir efectos de alta temperatura, incluyendo laminados de alta temperatura.

Cuáles Son las Probables Situaciones de Alta Temperatura para PCB

Los circuitos de alta frecuencia son propensos a producir situaciones de alta temperatura. Cuanta más potencia necesites, más calor puedes esperar. Situaciones de alta temperatura donde mantener el rendimiento óptimo del PCB bajo una variedad de condiciones potencialmente estresantes incluyen la industria aeroespacial y aplicaciones médicas. El fallo en estas situaciones bajo condiciones duras puede ser catastrófico, por lo que usar los materiales correctos en la placa de circuito en general y para el laminado en particular es crucial.

Recuerda, asegurar que los CTE se alineen entre los materiales de laminado y otros materiales de placa de circuito es un elemento clave en proteger tu PCB de los efectos dañinos de la expansión térmica.

Cómo Puedo Proteger Mis Placas de Circuito de Efectos de Calor Además de Usar los Materiales de Laminado Correctos

Como con todos los problemas rodeando la calidad y rendimiento de PCB, todo se reduce a diseño. Al diseñar tu placa de circuito, es importante no solo mirar características de rendimiento en el vacío. Los diseñadores deben preguntarse qué tan estables son estas características bajo temperatura.

Si un PCB va a estar en una situación de alta temperatura, materiales que no son estables y confiables a temperaturas más altas deben pasarse por alto por unos que sí lo son. Los diseñadores también deben ser conscientes del RTI de un material PCB, o índice térmico relativo. Esta medida, establecida por el Laboratorio de Aseguradores (UL), indica la temperatura más alta a la que puedes someter un material particular para que no afecte negativamente el rendimiento o cambie las propiedades del material.

Otra calificación para que los diseñadores conozcan es el MOT, o temperatura máxima de operación, que es la temperatura más alta que un circuito en una configuración PCB específica puede manejar sin efectos negativos significativos en el rendimiento o propiedades del material. En general, al diseñar y fabricar PCB, mantener efectos de temperatura en mente desde el inicio puede hacer las cosas mucho más fáciles después.

Cómo Puedo Aprender Más Sobre Expansión Térmica, Materiales de Laminado de Alta Temperatura y PCB

El laminado correcto puede proteger tu PCB de calor extremo, ralentizando expansión, reduciendo distorsión y permitiendo que tus circuitos y materiales de circuito retengan las propiedades que necesitan para funcionar efectivamente. Millennium Circuits Limited se especializa en entregar PCB de alta calidad para satisfacer una variedad de aplicaciones, incluso unas que toman lugar en situaciones de alta temperatura.

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