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電路板溫度高會發生什么？
來源：CLTPHP 時間：2020/04/01
熱量可能會損壞。印刷電路板（PCB）材料經配制可承受一定量的熱量，但是當溫度升高到一定限度以上時，電路性能會受到影響，尤其是在較高頻率下。如果電路設計人員知道各種參數，它們可以最準確地描述溫度升高時電路材料的行為，那么耐熱PCB材料和經過仔細考慮的電路設計就可以承受一定的熱量。
熱量可能來自各種來源，并以不同的方式影響電路，尤其是在組裝電路板時，密度越來越高，從而努力設計更小，更輕的電路。熱量可以由安裝在電路板上的組件產生，也可以由電路板外部的熱源產生。大功率雷達系統的設計人員熟悉諸如速調管和行波管（TWT）等真空管放大設備產生的大量熱量。最近，安裝在PCB上的高密度放大半導體（例如氮化鎵（GaN）晶體管）除了提高RF /微波信號的功率水平外，還會產生熱點。 PCB外部的熱源（例如汽車電子系統中的熱源）也會升高電路溫度并帶來可靠性問題。設計受此類熱源影響最小的電路是了解RF /微波電路材料在較高溫度下的行為的問題。
熱量會使大多數材料膨脹，包括電路材料。由于較高頻率下的波長較小，因此微波電路，尤其是毫米波（30 GHz及更高）電路具有較小的功能，隨著電路板隨著溫度的升高而擴展，該功能可能會失真。另外，由于對更小的電子設計的需求不斷增長，許多電路被設計為具有較高介電常數的電路材料，從而對于給定的頻率和波長產生較小的電路特征。高溫會引起電路材料膨脹，從而改變傳輸線的形式并使導體的阻抗與所需值（通常為50Ω）發生變化。在較高溫度下電路的不良結果包括線性損失，失真，甚至由于傳輸線尺寸變化而引起的頻率偏移。
復雜的事實是，電路板是包括電介質層和導電金屬層在內的材料的復合材料，隨著高溫的作用，它們往往以不同的速率膨脹至不同的極限。這種PCB行為由參數熱膨脹系數（CTE）來表征，該參數描述了材料所經歷的膨脹量（以百萬分之一（ppm）為單位）隨溫度的變化（以攝氏度（°C）為單位）。理想情況下，PCB介電層的CTE值應與層壓在介電材料上的銅或其他導電金屬的值接近，這樣兩種材料在高溫下會一起膨脹，以避免在兩種不同材料的界面處產生應力。電路設計人員經常擔心某些電路部件在較高溫度下的可靠性，例如，用于互連多層電路板不同層的鍍通孔（PTH），介電材料和導電金屬材料匯合處。
當使用高介電常數電路材料來最小化電路功能和尺寸時，例如Rogers Corp.的低損耗RO3010?電路層壓板，在z軸測得的介電常數（Dk）為10.2（厚度）為10 GHz，整個電路板的公差保持在±0.30，高溫會影響傳輸線的尺寸和間距，特別是由于層壓板的高Dk會導致電路尺寸減小。同樣，為毫米波頻率制造的電路也將具有極好的線寬和間距，并且由于高溫引起的電路板擴展會改變這些電路的性能。
線寬和傳輸線間距決定了電路各部分之間的耦合量，并且電路尺寸對于確定諧振電路的中心頻率至關重要。例如，對于高溫下的邊緣耦合帶通濾波器電路，導體與介電材料之間CTE的顯著差異會導致濾波器耦合諧振器之間的物理空間發生變化，從而可能對通帶頻率和帶寬產生不良影響。
深圳小銘打樣SMT貼片加工廠：對于PCB材料，較低的CTE值表示由于較高的溫度而導致的膨脹較小的材料，而較低的值始終更好。根據一般經驗，PCB材料的CTE值應小于70 ppm /°C，以實現良好的可靠性。適用于以毫米波頻率或更小調光度工作的電路
