Печатная плата с высоким Tg

Надежность печатной платы в значительной степени зависит от правильного выбора материала для ламината. Три параметра являются ключевыми в этом отношении — температура стеклования (Tg), коэффициент теплового расширения (CTE) и температура разложения (TD).

Температура стеклования, сокращенно обозначаемая как “Tg”, означает момент, при котором материал печатной платы начинает трансформироваться.Это важнейший параметр для основного материала, поскольку он определяет температуру, при которой полимерная матрица переходит из жесткого, неэластичного состояния в мягкое, эластичное. Значение Tg для основного материала, по сути, устанавливает верхний температурный порог, за которым начинается разложение смоляной матрицы, приводящее к расслоению печатной платы. Так как, Tg представляет собой не максимальную рабочую температуру печатной платы, а скорее температуру, которую материал может выдерживать лишь в течение короткого периода времени.

FastPCB Plus, специализированный производитель печатных плат из Китая, обладает богатым опытом в производстве высокотемпературных печатных плат ипечатных плат с высоким TG, предлагая высококачественные услуги по изготовлению печатных плат с высоким TG.У нас есть совершенное послепродажное обслуживание и техническая поддержка, которые могут обеспечить клиентам хороший опыт.

Что такое печатная плата с высоким Tg?

Температура стеклования (Tg) означает точку, в которой подложка переходит из стеклообразного, жесткого состояния в более резиновое. Плиты с высоким Tg спроектированы таким образом, чтобы оптимально функционировать при повышенных температурах.Печатная плата классифицируется как плата с высоким Tg, если ее температура превышает 180°C.

Типичные печатные платы FR-4 имеют температурный диапазон от 130 до 150°C. Напротив, высокотемпературные печатные платы обладают повышенной механической и химической стойкостью к воздействию тепла и влаги по сравнению с платами FR-4. Более высокое значение Tg указывает на повышенную термостойкость материала.

Когда температура платы превышает значение Tg, в подложке происходят структурные изменения, приводящие к потере механических и электрических свойств платы.Этот сценарий создает предпосылки для различных отказов платы. Как только температура опускается ниже значения Tg, печатная плата возвращается в начальное состояние.

В соответствии с требованиями RoHS и WEEE, в современном электронном оборудовании не используются опасные вещества. На этапе сборки не содержащие свинца технологии работают при более высокой температуре по сравнению с их аналогами, содержащими свинец. Соответственно, материалы с более высоким значением Tg становятся более востребованными.

Почему выбирать материалы печатных плат с высоким Tg?

При проектировании печатных плат рабочая температура является ключевым фактором, поскольку она напрямую влияет на надежность.Материалы с высоким Tg универсальны и находят применение как в жестких, так и в гибких платах.Вот несколько соображений в пользу выбора печатных плат с высоким Tg по сравнению со стандартными печатными платами:

Платы с высоким Tg, как правило, превосходят стандартные платы FR-4 по надежности благодаря улучшенным термическим, химическим и механическим свойствам. Это приводит к снижению вероятности короткого замыкания и различных других неисправностей платы при работе в условиях высокой температуры.

Многослойные платы HDI, с сложными электронными схемами и плотным расположением компонентов, приводят к более высокому тепловыделению по сравнению со стандартными печатными платами.Использование материалов с высоким Tg эффективно решает эту проблему.

В чем разница между нормальным FR-4 и высоким FR4-Tg?

По стандартам индустрии печатных плат, типичная Tg (температура стеклования) для стандартных печатных плат FR4 составляет 130-140 градусов, средняя Tg находится в диапазоне 150-160 градусов, а высокая Tg превышает 170 градусов.

Различия между обычными FR-4 и FR-4 с высоким Tg в основном связаны с механической прочностью, адгезией, водопоглощением, стабильностью размеров и термическим разложением в нагретом состоянии. Особенно после поглощения воды различия в тепловом расширении при различных условиях становятся заметными.Печатные платы FR-4 с высоким содержанием Tg обладают повышенной производительностью по сравнению со стандартными печатными платами FR-4. Благодаря этим преимуществам спрос на печатные платы с высокимTg вырос в последние годы, хотя и по более высокой цене, чем на стандартные печатные платы FR-4.

Меры предосторожности для рассеяния тепла

Печатные платы с высоким Tg крайне важны для защиты печатных плат от высоких температур, возникающих в процессе применения или во время бессвинцовой сборки. Однако было бы целесообразно изучить различные способы отвода сильного тепла, выделяемого электронными приложениями, от вашей платы.

Основные методы рассеяния избыточного тепла, выделяемого электроникой внутри печатных плат, включают конвекцию, кондукция и излучение.Конвекция передает тепло воздуху или воде, позволяя им отводиться из определенного места, часто с помощью вентиляторов или насосов, способствующих перемещению воздуха по поверхности. В большинстве печатных плат преобладает конвекционная система, при которой конвекция, часто в сочетании с вентилятором для подачи охлаждающего воздуха, направляет тепло через тепловые каналы к крупным теплоотводам, прикрепленным к проводящим подложкам.

Кондуктивное охлаждение осуществляется путем размещения радиатора в непосредственном контакте с источником тепла, что позволяет теплу уходить от источника подобно тому, как электрический ток проходит через систему. Проектировщики уменьшают тепловое излучение, обеспечивая прямой путь для отклонения электромагнитных волн от источника. Хотя излучение электромагнитных волн не является мощным генератором тепла, если на пути этих волн на плате имеются отражающие поверхности, может возникнуть эффект отскока, значительно усиливающий тепло, выделяемое излучением на плате.

Очевидно, что степень нагрева, с которой вам нужно справиться, напрямую влияет на дизайн платы. Снижение удельной мощности может снизить эффективность вашего продукта, а добавление радиаторов и вентиляторов может увеличить размер, вес и стоимость. Поэтому, даже имея представление о других эффективных методах управления теплом, использование материалов с высоким Tg в качестве неотъемлемой части общего решения по управлению теплом, вероятно, является правильным выбором.

Особенности и преимущества печатных плат с высоким TG

1.Улучшенная термостабильность: печатные платы с высоким Tg демонстрируют повышенную термостабильность, что очень важно в процессе пайки и в условиях эксплуатации при колебаниях температуры.

2.Лучшая механическая прочность: Они обладают повышенной механической прочностью, что способствует сохранению целостности конструкции при термических нагрузках.

3.Низкий коэффициент теплового расширения (CTE): Материалы с высоким Tg обладают низким коэффициентом теплового расширения, что сводит к минимуму риск механической деформации во время циклов нагрева и охлаждения.

4.Повышенная химическая стойкость: печатные платы с высоким Tg более устойчивы к воздействию агрессивных химических веществ, что полезно в некоторых промышленных приложениях.

5.Увеличенный срок службы: Повышенные характеристики термической, механической и химической стойкости способствуют увеличению срока службы печатных плат с высоким Tg даже в сложных условиях эксплуатации.

6.снизить риск неудачи: Способность выдерживать тепловые нагрузки снижает вероятность таких отказов, как расслоение, термическое коробление или электрический сбой, повышая тем самым общую надежность электронного блока.

Типичные области применения печатных плат с высоким Tg

1.Аэрокосмическая и оборонная промышленность: В аэрокосмической и оборонной сферах электроника подвергается воздействию экстремальных перепадов температур и суровых условий.Печатные платы с высоким Tg имеют решающее значение для таких приложений, как радарные системы, системы связи, системы управления и другие критически важные электронные компоненты, поскольку они способны выдерживать высокие температуры и сохранять целостность при термическом воздействии.

2.Автомобилестроение: Современная автомобильная электроника подвержена воздействию высоких температур, особенно в подкапотном пространстве. Печатные платы с высоким Tg находят применение в блоках управления двигателем, антиблокировочных системах тормозов, гидроусилителях руля, трансмиссии и других критически важных системах, требующих надежной работы при повышенных температурах.

3.Промышленная электроника: Промышленные электронные устройства, Промышленная электроника, такая как преобразователи питания, контроллеры автоматизации и системы мониторинга, часто работает в условиях высоких температур. Печатные платы с высоким Tg выбирают за их надежность и термостойкость.

4.Телекоммуникации: Телекоммуникационное оборудование, такое как маршрутизаторы, коммутаторы и сигнальные системы, требует надежной работы и термостабильности, что делает печатные платы с высоким Tg подходящим выбором для обеспечения бесперебойной связи.

5.Медицинские приборы: Печатные платы с высоким Tg используются в медицинской электронике благодаря своей надежной работе. Такие устройства, как диагностическое оборудование, системы мониторинга и системы визуализации, обладают термической стабильностью и механической прочностью печатных плат с высоким Tg.

6.Светодиодные системы освещения: Тепло, выделяемое светодиодами, может быть значительным, особенно при использовании в системах с высокой мощностью. Предпочтение отдается печатным платам с высоким Tg, поскольку они способны выдерживать нагрев и сохранятьобеспечивая долговечность и надежность систем светодиодного освещения.

7.Бытовая электроника: Высокопроизводительная бытовая электроника, такая как высокоскоростные компьютеры, игровые системы и домашние развлекательные системы, также может выиграть от использования печатных плат с высоким Tg, особенно по мере того, как эти устройства становятся более компактными и мощными.

8.Высокочастотные системы: Высокочастотные системы выигрывают от печатных плат с высоким Tg благодаря их низким диэлектрическим потерям,что очень важно для сохранения целостности сигнала.

Возможности производства печатных плат с высоким Tg

Почему выбирать жестко-гибкие печатные платы FastPCB Plus?

Обладая более чем десятилетним опытом производства печатных плат и глубоким инженерным опытом, компания FastPCB Plus может помочь вам разработать и изготовить печатные платы с высоким Tg. Кроме того, мы также предоставляем клиентам печатные платы на металлической основе с отличными характеристиками теплоотвода, включая алюминиевые печатные платы, светодиодные печатные платы, печатные платы с металлическим сердечником и медные печатные платы.

Мы можем предоставить печатные платы FR4 и другие печатные платы с высоким TG, которые соответствуют конкретным требованиям вашего проекта по производству печатных плат. Если вы не уверены в том, требуется ли в ваших приложениях использование печатных плат с высоким TG, или у вас есть какие-либо другие особые требования, пожалуйста, обращайтесь к нам. Наша команда опытных инженеров в FastPCB Plus поможет вам в анализе вашего проекта и предоставит соответствующие рекомендации и указания.

Производственное оборудование в FastPCB Plus

На нашем современном предприятии площадью 65 000 квадратных футов в Шэньчжэне установлено передовое оборудование для производства и сборки печатных плат. FastPCB Plus лидирует в отрасли по качеству и производительности, независимо от того, нужны ли вам стандартные быстродействующие печатные платы или металлические печатные платы с жесткими допусками.

Больше фотографий оборудования нашего завода вы найдете в профиле нашей компании, пожалуйста, нажмите здесь.

Наши сертификаты

Мы надлежащим образом сертифицированы следующими аккредитациями:

● IATF 16949:2016
● ISO 9001:2015
● ISO14001:2015
● ISO13485:2016
● UL

Кроме того, вся наша продукция соответствует стандартам IPC и ROHS. Мы постоянно стремимся производить печатные платы высшего качества.