Wysoka TG PCB - Płytka drukowana o wysokiej temperaturze do zastosowań na płytkach drukowanych, która wymaga wysokiej temperatury.
W ostatnich latach coraz więcej klientów prosi o produkcję PCB o wysokiej Tg.
Jeśli pracujesz z drukowanymi obwodami drukowanymi w swojej branży, możesz być zaznajomiony z płytkami drukowanymi TG. Ponieważ efektywne działanie płytek obwodów drukowanych jest tak ważne dla Twojej firmy, w twoim najlepszym interesie może być zrozumienie nieco więcej o płytkach drukowanych o wysokiej TG.
Co to jest płytka drukowana High-TG?
Tg oznacza temperaturę przejścia szkła. Ponieważ łatwopalność płytki drukowanej (PCB) wynosi V-0 (UL 94-V0), więc jeśli temperatura przekroczy wyznaczoną wartość Tg, płytka zmieni stan ze szklistego na gumowaty, a następnie wpłynie to na funkcję PCB.
Jeśli temperatura pracy produktu jest wyższa niż normalna (130-140 ° C), należy użyć materiału o wysokiej Tg, który wynosi> 170 ° C. a popularna wysoka wartość PCB to 170C, 175C i 180C. Zwykle wartość Tg PCB powinna być co najmniej 10-20C wyższa niż temperatura robocza produktu. Jeśli deska 130TG, temperatura pracy będzie niższa niż 110C; jeśli używasz płyty 170 TG, maksymalna temperatura pracy powinna być niższa niż 150 ° C.
Kiedy potrzebujesz wysokotemperaturowej płytki drukowanej?
Potrzebna jest płytka drukowana o wysokiej temperaturze do zastosowań, w których na płytce drukowanej występuje obciążenie termiczne nie przekraczające 25 stopni Celsjusza poniżej TG. Jeśli twój produkt będzie działał w zakresie 130 stopni Celsjusza lub wyższym, będziesz chciał użyć bezpiecznej płytki PCB o wysokim TG. Głównym powodem istnienia PCB Hi TG jest przejście na płyty pcb RoHS. Powoduje to, że większość branży płytek drukowanych przesuwa się w kierunku materiałów Hi TG z powodu wyższych temperatur potrzebnych do przepływu bezołowiowego lutowia.
Aplikacje dla PCB o wysokiej temperaturze
Jeśli pracujesz z projektami o dużej gęstości mocy, których wytwarzanie ciepła prawdopodobnie przytłoczy Twoje radiatory lub inne metody zarządzania ciepłem, wysoka TG PCB jest naprawdę jedyną odpowiedzią. Próba ograniczenia wytwarzania ciepła na płytce drukowanej może mieć wpływ na wagę, koszt, zapotrzebowanie mocy lub rozmiar aplikacji, a zwykle jest po prostu bardziej opłacalne i praktyczne po prostu zacząć od wysokotemperaturowej odpornej na ciepło płytki drukowanej.
Wysokie temperatury mogą być katastrofalne dla niezabezpieczonych PCB, uszkadzając dielektryki i przewody, tworząc naprężenia mechaniczne z powodu różnic w rozszerzalności cieplnej i ostatecznie powodując wszystko, od niespójnych osiągów do całkowitej awarii. Jeśli Twoje aplikacje są narażone na narażenie obwodów drukowanych na działanie ekstremalnych temperatur lub wymagana jest zgodność PCB z RoHS, zajrzyj do płytek PCB o wysokiej zawartości TG.
- Wielowarstwowe płyty PCB z wieloma warstwami
- Elektronika przemysłowa
- Elektronika samochodowa
- Struktury śladowe Fineline
- Elektronika wysokotemperaturowa
Rozważania dotyczące rozpraszania ciepła
PCB High-TG będą bardzo ważne, jeśli chcesz chronić swoje płytki drukowane przed wysokimi temperaturami procesu aplikacji lub w ekstremalnych temperaturach bezołowiowego montażu, ale naturalnie będziesz chciał rozważyć wiele metod rysowania ekstremalne ciepło generowane przez aplikacje elektroniczne z dala od twojej planszy.
Istnieją trzy czynniki, które powodują rozpraszanie wysokiej temperatury generowanej przez działanie elektroniki z płytkami drukowanymi: konwekcja, przewodzenie i promieniowanie.
Przekazywanie ciepła konwekcyjnego to proces przekazywania ciepła do powietrza lub wody, aby umożliwić mu wypłynięcie z obszaru - na przykład, gdy płyn pochłania ciepło i płynie do radiatora, gdzie się ochładza. Konwekcja może również odnosić się do użycia wentylatora lub pompy do wymuszania powietrza nad powierzchnią, odciągając z nim ciepło.
W większości obwodów drukowanych znajduje się system konwekcyjny, w którym konwekcja, zwykle zawierająca wentylator chłodzący, przenosi ciepło przez przelotki termiczne do dużych, emisyjnych radiatorów połączonych z przewodzącymi podłożami.
Ciepło przewodzenia chłodzi się, umieszczając radiator w bezpośrednim kontakcie ze źródłem ciepła, umożliwiając przepływ ciepła z dala od źródła, podobnie jak prąd elektryczny przepływa przez system.
Projektanci rozpraszają promieniowanie cieplne, upewniając się, że zaprojektowali bezpośrednią ścieżkę przepływu fal elektromagnetycznych od źródła. Chociaż promieniowanie fal elektromagnetycznych nie generuje olbrzymiej ilości ciepła, jeśli płyta jest zaprojektowana do umieszczania powierzchni odbijających na ścieżce tych fal, może spowodować efekt odbicia i znacznie zwiększyć ilość ciepła generowanego przez promieniowanie na pokładzie.
Widzisz, że im więcej ciepła musisz sobie poradzić, tym bardziej wpływa to na projekt deski. Zmniejszenie gęstości mocy może ograniczyć skuteczność produktu, a dodanie radiatorów i wentylatorów może zwiększyć rozmiar, wagę i koszt. Dlatego też, nawet jeśli wiesz o innych skutecznych metodach zarządzania ciepłem, dobrym pomysłem jest przejrzenie materiałów o wysokiej zawartości TG jako części ogólnego rozwiązania kontroli ciepła.
Wysokie materiały PCB TG
W firmie Bittele Electronics oferujemy kompletne rozwiązania do montażu płytek drukowanych dla wszystkich typów wysokiej jakości produkcji płytek drukowanych i wysokiej jakości montażu płytek drukowanych. Do najczęściej spotykanych specjalnych wymagań w zakresie produkcji PCB należy potrzeba tolerancji na wysokie temperatury, aby sprostać wymagającym warunkom pracy i / lub środowiskom.
Często napotykamy na pytania naszych klientów dotyczące wymagań temperaturowych dla samego procesu montażu PCB oraz tego, czy wymagany będzie konkretny wybór materiału dla bezołowiowego zespołu PCB. Ponieważ wszystkie nasze urządzenia są w pełni zgodne z RoHS, wszystkie nasze domyślne materiały są dostosowane do wyższych temperatur lutowania reflow w procesach bezołowiowych. Nigdy nie musisz się martwić o wybór solidniejszego profilu cieplnego dla samego procesu produkcyjnego, ale w niektórych przypadkach gotowe płyty muszą działać w wysokich temperaturach przez dłuższy czas. W tym przypadku zapewniamy wybór materiałów PCB, które mogą zaspokoić Twoje specyficzne potrzeby.
Profile temperatury dla materiału PCB są zazwyczaj wyrażane przez Tg (temperatura przejścia szkła) materiału. Ta metryka określa temperaturę, w której sztywny, podobny do szkła polimer zmiękcza się i ulega wypaczeniu lub innym defektom fizycznym. Jeśli nie określisz minimalnego poziomu Tg dla twoich płyt w swoich plikach projektowych PCB, zwykle użyjemy naszego domyślnego materiału Tg 140 FR4, który jest wystarczający, aby wytrzymać proces lutowania rozpływowego i większość standardowych warunków pracy.
Dla Twojej wygody oferujemy również materiały o wyższej Tg, takie jak materiał Tg 170 FR4 i IT180A z charakterystycznym Tg 180. Nadal oferujemy wszystkie nasze standardowe opcje PCB z płytami o wysokiej Tg, dzięki czemu nie musisz się martwić o zmianę projekt w wyniku tego wyboru materiału. Poniższa tabela przedstawia wybór materiałów PCB i ich charakterystykę w celach informacyjnych.
Co to jest FR-4?
FR-4 to oznaczenie klasy trudnopalnego materiału epoksydowego wzmocnionego włóknem szklanym. Dzięki temu płytka FR-4 oferuje znacznie większy poziom odporności na ciepło niż standardowa płytka PCB. Płytki drukowane FR-4 są podzielone na cztery klasyfikacje, które są określone przez liczbę miedzianych warstw śladowych znalezionych w materiale:
• Jednostronna płytka PCB / jednowarstwowa płytka PCB
• Dwustronna płytka PCB / dwuwarstwowa płytka PCB
• Cztery lub więcej niż 10 warstw PCB / wielowarstwowa płytka PCB
Właściwości materiałów o wysokiej Tg wymieniono poniżej:
- Wyższa odporność na ciepło
- Niższy CTE w osi Z.
- Doskonała odporność na stres termiczny
- Wysoka odporność na szok termiczny
- Doskonała niezawodność PTH
- Pcbway oferuje kilka popularnych materiałów High Tg
- S1000-2 i S1170: materiały Shengyi
- IT-180A: Materiał ITEQ
- TU768: materiał TUC
Opcje techniczne dla płytek drukowanych High-Tg
CTE-z
Wartość CTE pokazuje rozszerzalność cieplną materiału podstawowego. CTE-z reprezentuje oś z i jest np. Ze względu na stabilność przelotek, o dużym znaczeniu. Wyższa wartość Tg sprzyja niskiej wartości CTE-z, która reprezentuje bezwzględną ekspansję w osi z. Błędy takie jak podnoszenie podkładek, pęknięcia narożników i pęknięcia w przewodzie można zapobiec dzięki niskiej wartości CTE-z.
T260 - wartość T288, Td
Temperatura rozkładu Td układu żywicy zależy od energii wiązania w polimerach, a nie od temperatury zeszklenia Tg. Dobrym wskaźnikiem dla tej cechy jest wartość T260 lub T288, która określa czas do rozwarstwienia odpowiednio w 260 ° C lub 288 ° C.
Bardzo ważnym wskaźnikiem odporności na ciepło jest czas do rozwarstwienia w określonej temperaturze. Ten test korzystnie przeprowadza się w 260 ° C lub 288 ° C. Wartość T260- lub T288 to czas do rozwarstwienia badanego materiału w 260 ° C lub 288 ° C, odpowiednio.
Td: Temperatura rozkładu wskazuje temperaturę, w której materiał podstawowy stracił 5% wagowych i jest ważnym parametrem stabilności termicznej materiału podstawowego. Przez przekroczenie tej temperatury następuje nieodwracalna degradacja i uszkodzenie materiału przez rozkład.
Wysokie zalety PCB TG
- Wysoka wartość temperatury przepływu szkła (TG)
- Trwałość w wysokich temperaturach
- Długa trwałość delaminacji
- Niskie rozszerzenie osi Z (CTE)
Producent wysokiej wydajności PCB i możliwości produkcyjne
JHY PCB może produkować płytki drukowane High-Tg o wartości Tg do 180 ° C.
Zwykle używaliśmy poniżej materiałów o wysokiej Tg, jeśli potrzebujesz arkusza danych, skontaktuj się z nami bezpośrednio.
|
Material
|
TG
|
Td
|
CTE-z
|
Td260
|
Td288
|
|
(DSC, °C)
|
(Wt, °C)
|
(ppm/°C)
|
(min)
|
(min)
|
|
S1141 (FR4)
|
175
|
300
|
55
|
8
|
/
|
|
S1000-2M (FR4)
|
180
|
345
|
45
|
60
|
20
|
|
IT180A
|
180
|
345
|
45
|
60
|
20
|
|
Rogers 4350B
|
280
|
390
|
50
|
/
|
|
Ms. Megan