PCB à Tg élevé : un guide complet

Savez-vous ce qu'est un PCB à haute Tg ? Dans l'industrie électronique moderne, face à la demande croissante de densité de puissance élevée et d'environnements de fonctionnement à haute température, les PCB à haute Tg sont devenus un choix essentiel pour garantir la fiabilité et la résistance thermique des circuits imprimés. Conçus pour fonctionner à haute température et sous contraintes mécaniques, ils offrent une stabilité thermique, une résistance mécanique et des propriétés électriques supérieures à celles des PCB ordinaires.

Dans cet article, nous vous présenterons les caractéristiques, les avantages et les applications des matériaux PCB à haute température de transition vitreuse (Tg), ainsi que la manière de choisir la carte Tg la plus adaptée pour garantir des performances et une fiabilité optimales aux appareils électroniques. Commençons par la définition d'un PCB à haute température de transition vitreuse (Tg).

Qu'est-ce qu'un PCB à Tg élevé ?

Un haut Tg Un PCB est un circuit imprimé fabriqué à partir d'un matériau à température de transition vitreuse élevée (Tg). La Tg Cette valeur représente la température à laquelle le substrat du circuit imprimé passe d'un état vitreux dur à un état caoutchouté souple. Pour les matériaux FR4 standard, Tg les valeurs varient généralement de 130℃ - 140℃, tandis que Tg valeurs élevées Tg PCB atteindre 170℃ ou supérieur, et ultra-élevé Tg les matériaux peuvent même dépasser 180℃. Haute Tg PCB Ils sont conçus pour conserver leurs propriétés mécaniques et électriques à haute température sans ramollissement ni défaillance. Ils sont donc idéaux pour les applications fonctionnant dans des environnements à haute température ou nécessitant des procédés de soudage sans plomb.

Tg élevée FR4

Le FR4 est le matériau de substrat de PCB le plus couramment utilisé et est généralement composé de résine époxy et de fibre de verre. Tg FR4 est un type spécifique de haute Tg PCB, principalement en modifiant la combinaison de la formulation de la résine et de la fibre de verre pour améliorer sa Tg valeur, haute Tg FR4 indique que ce matériau FR4 a une température de transition vitreuse plus élevée (généralement supérieure à 170°C), plus adapté aux applications nécessitant une haute-stabilité de la température.

PCB à Tg élevé vs PCB FR4 standard

Comprendre Tg (Température de transition vitreuse)

Température de transition vitreuse (Tg) est une caractéristique clé des matériaux PCB, en particulier des substrats comme le FR4. Comme mentionné précédemment, Tg désigne la température à laquelle un matériau passe d'un état vitreux rigide à un état caoutchouteux flexible. Ci-dessous Tg valeurs, le matériau reste dur et stable, offrant la résistance mécanique nécessaire au circuit imprimé. Lorsque la température dépasse les valeurs Tg valeur, le matériau devient plus mou et plus sujet à la déformation, ce qui peut entraîner des problèmes tels que le gauchissement de la plaque, le délaminage ou la défaillance du placage traversant le trou (PTH).

Pourquoi la Tg est-elle importante ?

Grâce à sa Tg élevée, ce matériau améliore la fiabilité du circuit imprimé dans des environnements extrêmes, ce qui le rend particulièrement adapté aux circuits imprimés multicouches et aux applications à haute densité de puissance. Voici ses avantages :

Le premier est son stabilité dimensionnelle; le taux d'expansion des matériaux PCB à Tg élevé à haute température est plus faible et la probabilité de dislocation intercouche et de déformation structurelle sera réduite.

Deuxièmement, sa fiabilité des trous métallisés, ce qui peut empêcher le PTH de se fissurer ou de se délaminer à haute température et assurer la stabilité de l'utilisation à long terme du circuit imprimé.

Troisièmement, c'est résistance aux contraintes thermiquesCette caractéristique des cartes Tg peut réduire efficacement les dommages thermiques dans les applications soumises à des cycles de température fréquents, tels que les équipements automobiles et industriels.

Il y a aussi son faible coefficient de dilatation thermique: le coefficient de dilatation thermique des PCB à Tg élevé est plus faible et ils peuvent toujours maintenir une bonne stabilité dimensionnelle dans un environnement à haute température.

Quand faut-il utiliser un PCB à Tg élevé ?

Les PCB à haute température de transition vitreuse (Tg) sont souvent utilisés dans les applications électroniques nécessitant une résistance à des températures élevées, des densités de puissance élevées ou des environnements difficiles. Dans ce contexte, des circuits imprimés à haute température de transition vitreuse (Tg) offrant d'excellentes performances thermiques et une excellente résistance mécanique sont nécessaires pour garantir un fonctionnement stable. Les applications des PCB à haute température de transition vitreuse (Tg) sont également très variées. Voici quelques exemples d'applications typiques :

1. Industrie aérospaciale: Les composants électroniques des systèmes aéronautiques fonctionnent souvent dans des environnements soumis à des températures extrêmes et à des pressions élevées. Par exemple, le calculateur moteur (ECU) doit résister aux fortes variations de température à haute altitude. Actuellement, la température de transition vitreuse (Tg) du circuit imprimé FR4 à haute température de transition vitreuse (Tg) peut dépasser 4 °C.℃Il peut conserver ses propriétés mécaniques et électriques même dans des environnements extrêmes et constitue un choix idéal pour garantir la sécurité des vols.

2. Industrie automobile: Les composants tels que les véhicules électriques, les systèmes d'alimentation et les circuits RF génèrent une grande quantité de chaleur, ce qui impose des exigences plus élevées en matière de résistance aux hautes températures. L'utilisation de cartes FR4 à Tg élevée permet de réduire efficacement le coefficient de dilatation thermique (CTE) et d'améliorer la fiabilité des pastilles des cartes multicouches.

3. Industrie médicale: Les équipements tels que la tomodensitométrie et l'IRM, les instruments de détection biologique et les équipements de surveillance chirurgicale nécessitent une fiabilité et une stabilité extrêmement élevées et doivent répondre aux exigences de conception des interconnexions haute densité (HDI). Ils nécessitent des circuits imprimés à Tg élevée.

4. Infrastructures de communication et 5G : Les stations de base 5G, les émetteurs-récepteurs de communication optique et les antennes haute fréquence doivent fonctionner à des fréquences élevées et à une puissance élevée, ce qui génère une importante production de chaleur interne. Ces applications privilégient les circuits imprimés FR4 à Tg élevée afin de réduire les pertes diélectriques et de préserver la rigidité du circuit imprimé.

5. Industrie industrielle : L'automatisation industrielle, comme les systèmes de contrôle d'automatisation industrielle, les unités de commande de robots, les onduleurs et autres équipements, doit fonctionner de manière stable pendant de longues périodes dans des conditions de température et de courant élevés. L'utilisation de plaques FR4 à Tg élevé est nécessaire pour améliorer la durée de vie thermique et la stabilité dimensionnelle des produits, et éviter les fissures des pastilles ou les défaillances des plaques multicouches.

Comment choisir le bon Tg valeur?

Les données du tableau ci-dessus sont fournies à titre de référence.

Matériaux utilisés dans la fabrication de PCB à Tg élevé

Conclusion

Haute Tg PCB sont idéales pour les personnes de grande-systèmes électroniques à haute densité de puissance et à haute température. L'utilisation de Tg Les matériaux PCB peuvent garantir un fonctionnement stable de la carte dans des environnements extrêmes.

Les produits électroniques évoluent constamment et le choix correct des Tg Carte et PCB Tg Les nuances de plomb sont de plus en plus importantes pour l'automobile, le médical, l'aérospatiale, les télécommunications et l'électronique industrielle. Que vous conceviez des systèmes haute puissance ou des applications de soudage sans plomb, investir dans des nuances de plomb de haute qualité Tg PCB veillera à ce que vos produits répondent à des normes de fiabilité élevées.

À propos de PCBaSic

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FAQ

1. Mon projet nécessite-t-il l'utilisation de matériaux à Tg élevée ? Avez-vous des suggestions pour le choix du modèle ?

Si votre candidature implique : ①température de fonctionnement continu supérieure à 130°C ②soudure sans plomb (comme les exigences RoHS) ③conception multicouche ou HDI (≥6 couches) ④scénarios de haute fiabilité tels que les industries automobile, industrielle, de l'alimentation électrique et militaire.

Vous devez alors envisager d'utiliser des matériaux PCB à Tg élevé. Sélectionnez ensuite la nuance et le type de plaque appropriés en fonction du budget de température du projet. Voici un tableau sur Catégories de matériaux FR4 Tg :

PCB Tg standard (130°C-140°C)

PCB à Tg élevé (170°C-180°C)

PCB à très haute température de transition vitreuse (200 °C et plus)

2. Quels sont les matériaux courants à Tg élevé disponibles pour la sélection ?

Les matériaux PCB FR4 à Tg élevé courants comprennent : ITEQ IT-180A, Shengyi S1000H, Isola 370HR, Panasonic R-1755V, etc. Les matériaux appropriés peuvent être sélectionnés en fonction des exigences de performance et du budget.

3. Où peut-on trouver une Tg élevée ? PCB être échantillonné ou acheté en gros ?

Vous pouvez contacter des usines ou des fournisseurs professionnels de circuits imprimés à haute température de transition vitreuse (Tg). PCBasic propose par exemple une gamme complète de services, du prototypage à la production en série, en passant par la production en petites séries. Elle prend en charge la fabrication de prototypes de circuits imprimés à haute température de transition vitreuse (Tg) et leur livraison rapide, ainsi que la personnalisation structurelle et la fabrication de plusieurs grades FR4 Tg.