CTE是我们在印制电路板中常用的词汇。但我们中又有多少人真的知道CTE是什么，以及CTE开始如何影响电路板的呢？

CTE是指热膨胀系数。它描述了一个PCB受热或冷却时膨胀的一个百分率。世界上每一种材料都会随着温度的变化而膨胀或收缩，例如，你的房子实际上夏天比冬天的时候要大几英寸。

几种材料是反增长的，即温度上升时它们收缩。但是大多数都是受热后有一个小幅度的膨胀。膨胀是以每摄氏度每百万分之几来描述的。（ppm/C）。

一个PCB每百万横向或纵向膨胀14。这表示如果一块PCB长1百万英寸的话，温度每升高一度，它膨胀14英寸。

一块典型的FR-4层压板的CTE是14到17ppm/C。这很好，直到我们考虑到我们焊接到PCB上的大型硅芯片的CTE是6ppm/C。膨胀率差异足够了——尤其是在更大的BGA封装上——当PCB和芯片加热，PCB会比芯片封装膨胀更剧烈，使焊点从芯片上脱落。

因此，我们以PCB的角度讨论CTE，制造商经常使用低CTE的材料。但是CTE是如何影响电路板以及我们对它们的设计和制造方法的呢？

当选择层压板时，我们关注规格字母：Tg，Dk和DF，仅举几例。都是重要的，相互影响。当我们为了降低CTE选择层压板是，我们会发现所有的FR-4型号的CTE值都差不多，而且大部分要是用在大型硅封装上的话都太高（14ppm/C）。这意味着我们需要寻找一个不同的方法来控制CTE，通过为金属、Kevlar和Aramid核心设计接头。

这三个低CTE的材料经常被采用在FR-4外层上，来制造低CTE电路板。金属芯用铜-不胀钢-铜（CIC）和铜-钼-铜（CMC）来做，通常为6mil厚。在外层金属上的铜使我们可以在普通fr-4半固化片和核心上进行层压。

两种使用最广泛的金属核心是CIC和CMC，它们的CTE值分别为8ppm/C和6ppm/C。金属芯用于锚固FR-4外层，整体CTE值分别是12ppm/C和9ppm/C。

同样，我们可以用Kevlar Thermount或一个Aramid层压作为核心材料；它们的低CTE值为7到8ppm/C，和标准FR-4外层配合使用后的CTE值为12ppm/C。在多层生产中，低CTE层压核心代替典型的FR-4核心。有趣的是，CTE实际Kevlar纤维具有负热膨胀系数，采用环氧树脂将它们粘合在一起产生一个正热膨胀系数。

使用低CTE层压，最昂贵的是金属核心，因为Kevlar和Aramid纤维层压。过去，Arlon Kevlar Thermount是很难获得的，但是新的生产增加了它的产量。所有的低CTE核心都很难钻孔和生产，但这是唯一达到大型硅封装要求的6-9CTE的方法。

除了控制CTE，金属核心PCB还可以用于改善高功率热转换。请记住，金属膨胀需要比FR-4层大得多的能力；金属核心控制CTE，比Kevlar可以改变更多的FR-4层。

在以后的专栏中，我们还将讨论的杨氏模量，那是衡量使一块层压板膨胀的力的大小。

Bob Tarzwell是DMR公司的CET和创立者。您可以发送电子邮件到rtarzwell@megadawn.com和他取得联系。