Зелёная печатная плата (КСП)
Материалы для печатных плат (PCB) рассчитаны на то, чтобы выдерживать определенное количество тепла. Что происходит, когда температура превышает определенные пределы? Производительность резко падает, особенно на высоких частотах. Вот почему рентабельное управление теплом, возможно, является приоритетом номер один для инженера.
Конечно, термостойкие материалы печатных плат и тщательно спроектированные схемы могут выдерживать определенное количество тепла. Во-первых, разработчик схемы должен понимать различные параметры поведения материалов при повышении температуры.
Тепло поступает из разных источников
Печатные платы собираются с возрастающей плотностью, чтобы сделать меньшие и более легкие конструкции. Компонент, установленный на печатной плате, может выделять тепло, как и внешний источник, например автомобильные электронные системы.
Тепло вызывает расширение большинства материалов.
Из-за меньших длин волн на более высоких частотах схемы микроволнового и особенно миллиметрового диапазона (30 ГГц и выше) имеют небольшие особенности, которые могут искажаться по мере расширения печатной платы из-за нагрева.
К этой проблеме добавляется потребность в более компактных электронных конструкциях. Часто можно увидеть схемы, разработанные из материалов с более высокой диэлектрической проницаемостью, с меньшими характеристиками схемы для определенной частоты и длины волны.
Когда температура повышается, материалы схемы расширяются, изменяя форму линий передачи и изменяя импеданс проводников от желаемого значения. Результаты? Потеря линейности, искажения и сдвиги частоты из-за изменения размеров линии передачи.
Материалы расширяются с разной скоростью
Печатные платы изготавливаются из композиционных материалов, включающих диэлектрические слои и проводящие металлические слои. Эти композитные материалы имеют тенденцию расширяться с разной скоростью и до разных пределов.
Коэффициент теплового расширения (КТР) описывает степень расширения материала. В идеале КТР диэлектрических слоев вашей платы близок по значению к меди или другим проводящим металлам, нанесенным на диэлектрические материалы. Затем оба материала расширяются вместе при высоких температурах.
