Высокотемпературные печатные платы: полное руководство

Знаете ли вы, что такое высокотемпературные печатные платы? В современной электронной промышленности, с возросшим спросом на высокую плотность мощности и высокотемпературные рабочие среды, высокотемпературные печатные платы стали ключевым выбором для обеспечения надежности и термостойкости печатной платы. Высокотемпературные печатные платы предназначены для работы в условиях высоких температур и механических нагрузок, а их термостойкость, механическая прочность и электрические свойства лучше, чем у обычных печатных плат.

Далее в этой статье мы познакомим вас с характеристиками, преимуществами, сценариями применения материалов печатных плат с высокой температурой стеклования (Tg) и тем, как выбрать правильную плату Tg, чтобы обеспечить наилучшую производительность и надежность электронных устройств. Сначала давайте рассмотрим определение печатной платы с высокой температурой стеклования (Tg).

Что такое ПХБ с высокой температурой стеклования?

Высота Tg Печатная плата (ПП) — это печатная плата, изготовленная с использованием материала с высокой температурой стеклования (Tg).  Tg значение представляет собой температуру, при которой материал подложки печатной платы переходит из состояния твердого стекла в состояние мягкой резины. Для стандартных материалов FR4, Tg значения обычно варьируются от 130 ℃),  140 ℃),, В то время Tg значения для высокого Tg Печатные платы достичь 170 ℃), или выше, и сверхвысокие Tg материалы могут даже превышать 180 ℃),, Высокая Tg Печатные платы разработаны для сохранения своих механических и электрических свойств при высоких температурах без размягчения или выхода из строя. Это делает их идеальными для применений, которые работают в условиях высоких температур или требуют бессвинцовых процессов сварки.

Высокий Tg FR4

FR4 — наиболее часто используемый материал подложки печатной платы, обычно состоящий из эпоксидной смолы и стекловолокна. Tg FR4 — это особый тип hкайф Tg Печатная плата, в основном путем изменения комбинации состава смолы и стекловолокна для улучшения ее Tg стоимость, hкайф Tg FR4 указывает на то, что этот материал FR4 имеет более высокую температуру стеклования (обычно выше 170°C), больше подходит для приложений, требующих высокой-температурная стабильность.

Высокая Tg PCB по сравнению со стандартной FR4 PCB

Понять ТГ (Температура стеклования)

Температура стеклования (Tg) является ключевой характеристикой материалов печатных плат, особенно материалов подложки, таких как FR4. Как упоминалось ранее, Tg относится к температуре, при которой материал переходит из состояния жесткого стекла в состояние гибкой резины. Ниже Tg значения, материал остается твердым и стабильным, обеспечивая необходимую механическую прочность для печатной платы. Когда температура превышает Tg При увеличении значения материал становится мягче и более подвержен деформации, что может привести к таким проблемам, как коробление пластины, расслоение или разрушение металлизации через отверстие (PTH).

Почему ТГ важен?

Поскольку материал с высокой температурой стеклования может повысить надежность печатной платы в экстремальных условиях, это делает его очень подходящим для многослойных печатных плат и приложений с высокой плотностью мощности. Вот его преимущества:

Первое — это его стабильность размеров; скорость расширения материалов печатных плат с высокой Tg при высоких температурах ниже, а вероятность межслоевых дислокаций и структурных деформаций будет снижена.

Во-вторых, его надежность металлизированных сквозных отверстий, что может предотвратить растрескивание или расслоение ПТГ при высоких температурах и обеспечить стабильность долговременной эксплуатации печатной платы.

В-третьих, его устойчивость к тепловым нагрузкамЭта особенность плат Tg может эффективно снижать термические повреждения в приложениях, которые подвергаются частым температурным циклам, например, в автомобильном и промышленном оборудовании.

Также есть свой низкий коэффициент теплового расширения: коэффициент теплового расширения печатной платы с высокой температурой стеклования ниже, и она по-прежнему может сохранять хорошую размерную стабильность в условиях высоких температур.

Когда необходимо использовать ПХБ с высокой температурой стеклования?

Печатные платы с высокой температурой стеклования (High Tg PCB) часто используются в электронных приложениях, где необходимо выдерживать высокие температуры, высокую плотность мощности или суровые условия. В этой среде печатные платы, такие как печатные платы с высокой температурой стеклования (High Tg PCB) с превосходными тепловыми характеристиками и механической прочностью, необходимы для обеспечения стабильной работы печатных плат. Применение печатных плат с высокой температурой стеклования (High Tg PCB) также весьма обширно. Ниже приведены несколько типичных примеров применения:

1. Аэрокосмическая промышленность: Электронные компоненты в авиационных системах часто работают в условиях экстремальных температур и высокого давления. Например, блок управления двигателем самолета (ECU) должен выдерживать резкие перепады температур на больших высотах. В настоящее время печатная плата FR4 с высокой температурой стеклования (Tg) FR4 может достигать более 170 ℃),. Он может сохранять механические и электрические свойства даже в экстремальных условиях и является идеальным выбором для обеспечения безопасности полетов.

2. Автоматизированная индустрия: такие как электромобили, энергосистемы и радиочастотные схемы генерируют большое количество тепла, что предъявляет более высокие требования к характеристикам стойкости плат к высоким температурам. Использование плат FR4 с высоким значением Tg может эффективно снизить коэффициент теплового расширения (CTE) и повысить надежность контактных площадок многослойных плат.

3. Медицинская промышленность: такие как КТ и МРТ, биологические приборы обнаружения и хирургическое контрольное оборудование требуют чрезвычайно высокой надежности и стабильности и должны соответствовать требованиям к конструкции высокоплотных межсоединений (HDI). Им нужны высокотемпературные печатные платы.

4. Коммуникации и инфраструктура 5G: Базовые станции 5G, оптические коммуникационные трансиверы и высокочастотные антенны должны работать на высоких частотах и ​​высокой мощности, что приводит к значительному внутреннему выделению тепла. Эти приложения более склонны использовать печатные платы FR4 с высокой Tg для снижения диэлектрических потерь и поддержания жесткости печатной платы.

5. Промышленная промышленность: Промышленная автоматизация, такая как системы управления заводской автоматикой, блоки управления роботами, силовые инверторы и другое оборудование, должны работать стабильно в течение длительного времени в условиях высоких температур и высокого тока. Им необходимо использовать пластины FR4 с высокой Tg, чтобы улучшить срок службы термоцикла и размерную стабильность изделий, а также избежать растрескивания прокладок или выхода из строя многослойных пластин.

Как правильно выбрать Tg значение?

Данные в таблице выше приведены для справки.

Материалы, используемые при производстве печатных плат с высокой температурой стеклования

Заключение

Высокий Tg Печатные платы идеально подходят для высоких-температура, высокая плотность мощности электронных систем. Использование высокой Tg Материалы печатной платы способны обеспечить стабильную работу платы в экстремальных условиях.

Электронные продукты постоянно развиваются, и правильный выбор Tg Плата и печатная плата Tg марки становятся все более важными для автомобильной, медицинской, аэрокосмической, телекоммуникационной и промышленной электроники. Независимо от того, проектируете ли вы мощные системы или бессвинцовые сварочные приложения, инвестиции в высокие Tg Печатные платы обеспечит соответствие вашей продукции высоким стандартам надежности.

О PCBasic

Время — деньги в ваших проектах — и PCBasic получает это. PCБазовый  - это компания по сборке печатных плат который обеспечивает быстрые и безупречные результаты каждый раз. Наш комплексный Услуги по сборке печатных плат включают экспертную инженерную поддержку на каждом этапе, гарантируя высочайшее качество каждой платы. Как ведущий производитель сборки печатных плат, мы предлагаем комплексное решение, которое оптимизирует вашу цепочку поставок. Сотрудничайте с нашими передовыми Завод по производству прототипов печатных плат для быстрого выполнения заказов и превосходных результатов, которым вы можете доверять.

Часто задаваемые вопросы

1. Нужно ли использовать в моем проекте материалы с высокой Tg? Есть ли какие-либо предложения по выбору модели?

Если ваша заявка включает: ①Температура непрерывной работы более 130°C ②бессвинцовая пайка (например, требования RoHS) ③многослойная или HDI-дизайн (≥6 слоев) ④Сценарии с высокой степенью надежности, такие как автомобилестроение, промышленность, энергоснабжение и военная промышленность.

Затем вам нужно рассмотреть возможность использования материалов печатных плат с высокой температурой стеклования. Затем выберите соответствующую марку и тип пластины на основе температурного бюджета проекта. Вот таблица о Категории материалов FR4 Tg:

Стандартная Tg печатной платы (130°C-140°C)

Высокая Tg ПХБ (170°C-180°C)

Сверхвысокая Tg печатной платы (200°C+)

2. Какие распространенные материалы с высокой Tg доступны для выбора?

Распространенные материалы печатных плат FR4 с высокой температурой стеклования включают: ITEQ IT-180A, Shengyi S1000H, Isola 370HR, Panasonic R-1755V и т. д. Подходящие материалы можно выбрать в соответствии с требованиями к производительности и бюджетом.

3. Где может быть высокая Tg Печатные платы взять на пробу или купить оптом?

Вы можете связаться с профессиональными фабриками или поставщиками печатных плат с высокой температурой плавления. Например, PCBasic предлагает полный спектр услуг от прототипирования, мелкосерийного производства до массового производства, поддерживая изготовление прототипов печатных плат с высокой температурой плавления и быструю доставку, а также несколько классов FR4 Tg и структурную настройку.