Los cambios de temperatura de trabajo pueden tener una influencia significativa en el funcionamiento, la fiabilidad, la vida útil y la calidad de los productos. Los aumentos de temperatura hacen que los materiales se expandan; sin embargo, los materiales del sustrato de los que están hechos los PCB tienen diferentes coeficientes de expansión térmica, lo que provoca estrés mecánico que puede crear microfisuras que pueden pasar desapercibidas durante las pruebas eléctricas realizadas al final de la producción.
Debido a la política de RoHS emitida en 2002, se requieren aleaciones sin plomo para soldar. Sin embargo, eliminar el plomo directamente da como resultado un aumento de la temperatura de fusión, por lo que las placas de circuito impreso están sujetas a temperaturas más altas durante la soldadura (incluido el reflujo y la ola). Dependiendo del proceso de reflujo elegido (simple, doble…), es necesario utilizar una PCB con características mecánicas apropiadas, especialmente una con Tg adecuada.
¿Qué es Tg?
Tg (temperatura de transición vítrea) es el valor de temperatura que garantiza la estabilidad mecánica de la PCB durante la vida útil operativa de la PCB, se refiere a la temperatura crítica a la que el sustrato se derrite de sólido a líquido cauchutado, lo llamamos punto Tg o punto de fusión para que sea más fácil de entender. Cuanto más alto sea el punto de Tg, mayor será el requisito de temperatura de la placa cuando se lamine, y la placa de alta Tg después de laminar también será dura y quebradiza, lo que se beneficia para el siguiente proceso, como la perforación mecánica (si corresponde) y mantiene mejores propiedades eléctricas durante el uso.
La temperatura de transición vítrea es difícil de medir con precisión teniendo en cuenta muchos factores, además de que cada material tiene su propia estructura molecular, por lo tanto, diferentes materiales tienen una temperatura de transición vítrea diferente, y dos materiales diferentes pueden tener el mismo valor de Tg incluso si tienen diferentes características, esto nos permite tener una opción alternativa cuando el material necesario está agotado.
Características de los materiales de alta Tg
yo Mejor estabilidad térmica
yo Buena resistencia a la humedad
yo Coeficiente de expansión térmica más bajo
yo Buena resistencia química que el material de baja Tg
yo Alto valor de resistencia al estrés térmico
yo Excelente confiabilidad
Ventajas de PCB de alta Tg
En general, un PCB FR4-Tg normal tiene entre 130 y 140 grados, el Tg medio supera los 150 y 160 grados y el Tg alto supera los 170 grados. El FR4-Tg alto tendrá una mejor resistencia mecánica y química al calor y la humedad que el FR4 estándar. Estas son algunas de las ventajas del PCB de Tg alto para su revisión:
1. Mayor estabilidad: Mejorará automáticamente la resistencia al calor, la resistencia química, la resistencia a la humedad, así como la estabilidad del dispositivo si aumenta la Tg de un sustrato de PCB.
2. Resiste el diseño de alta densidad de potencia: si el dispositivo tiene una alta densidad de potencia y un poder calorífico bastante alto, entonces la PCB de alta Tg será una buena solución para la gestión del calor.
3. Se pueden usar placas de circuito impreso más grandes para cambiar el diseño y los requisitos de potencia del equipo mientras se reduce la generación de calor de las placas ordinarias, y también se pueden usar PCBS de alta Tg.
4. Elección ideal de PCB multicapa y HDI: Debido a que la PCB multicapa y HDI es más compacta y densa en circuitos, dará como resultado un alto nivel de disipación de calor. Por lo tanto, los PCB de alto TG se usan comúnmente en PCB multicapa y HDI para garantizar la confiabilidad de la fabricación de PCB.
¿Cuándo necesita una PCB de alta Tg?
Normalmente, para garantizar el mejor rendimiento de una placa de circuito impreso, la temperatura máxima de funcionamiento de la placa de circuito debe ser unos 20 grados inferior a la temperatura de transición vítrea. Por ejemplo, si el valor Tg del material es de 150 grados, entonces la temperatura de funcionamiento real de esta placa de circuito no debería superar los 130 grados. Entonces, ¿cuándo necesita una PCB de alta Tg?
1. Si su aplicación final requiere soportar una carga térmica superior a 25 grados centígrados por debajo de la Tg, entonces una PCB de alta Tg es la mejor opción para sus necesidades.
2. Para garantizar la seguridad cuando sus productos requieren una temperatura de funcionamiento igual o superior a 130 grados, una PCB de alta Tg es ideal para su aplicación.
3. Si su aplicación requiere una placa de circuito impreso multicapa para satisfacer sus necesidades, entonces un material de alta Tg es bueno para la placa de circuito impreso.
Aplicaciones que requieren una PCB de alta Tg
yo Puerta
yo Inversor
yo Antena
yo Amplificador Wifi
yo Desarrollo de Sistemas Embebidos
yo Sistemas informáticos integrados
yo Fuentes de alimentación de CA
yo dispositivo de radiofrecuencia
yo Industria LED
Best Tech tiene una gran experiencia en la fabricación de PCB de alta Tg, podemos fabricar PCB desde Tg170 hasta un máximo de Tg260, mientras tanto, si su aplicación necesita usarse a temperaturas extremadamente altas como 800C, será mejor que useTablero de cerámica que puede pasar por -55~880C.