Spremembe delovne temperature lahko pomembno vplivajo na delovanje, zanesljivost, življenjsko dobo in kakovost izdelkov. Posledica dviga temperature je raztezanje materialov, vendar pa imajo substratni materiali, iz katerih so izdelani PCB, različne koeficiente toplotnega raztezanja, kar povzroča mehanske obremenitve, ki lahko povzročijo mikrorazpoke, ki jih med električnimi testi, izvedenimi ob koncu proizvodnje, morda ne bodo zaznali.
Zaradi politike RoHS, izdane leta 2002, so za spajkanje zahtevane zlitine brez svinca. Vendar pa odstranitev svinca neposredno povzroči dvig temperature taljenja, zato so tiskana vezja med spajkanjem izpostavljena višjim temperaturam (vključno z reflowom in valom). Glede na izbrani postopek reflowa (enojno, dvojno…) je potrebno uporabiti tiskano vezje z ustreznimi mehanskimi lastnostmi, predvsem takšno s primerno Tg.
Kaj je Tg?
Tg (temperatura posteklenitve) je temperaturna vrednost, ki zagotavlja mehansko stabilnost tiskanega vezja med življenjsko dobo tiskanega vezja; nanaša se na kritično temperaturo, pri kateri se substrat tali iz trdne v gumirano tekočino, za lažje razumevanje smo jo imenovali točka Tg ali tališče. Višja kot je točka Tg, višja bo temperaturna zahteva plošče pri laminiranju, plošča z visokim Tg po laminiranju pa bo tudi trda in krhka, kar koristi pri naslednjem postopku, kot je mehansko vrtanje (če obstaja), in ohranja boljše električne lastnosti med uporabo.
Temperaturo posteklenitve je težko natančno izmeriti zaradi številnih dejavnikov, prav tako pa ima vsak material svojo molekularno strukturo, zato imajo različni materiali različno temperaturo posteklenitve in dva različna materiala imata lahko enako vrednost Tg, čeprav imata različne lastnosti, kar nam omogoča alternativno izbiro, ko potrebnega materiala ni na zalogi.
Lastnosti materialov z visoko Tg
l Boljša toplotna stabilnost
l Dobra odpornost na vlago
l Nižji koeficient toplotnega raztezanja
l Dobra kemična odpornost kot material z nizko Tg
l Visoka vrednost odpornosti proti toplotnim obremenitvam
l Odlična zanesljivost
Prednosti PCB z visoko Tg
Na splošno je običajna tiskana vezja FR4-Tg 130-140 stopinj, srednja Tg je večja od 150-160 stopinj, visoka Tg pa večja od 170 stopinj. Visoka FR4-Tg bo imela boljšo mehansko in kemično odpornost na toploto in vlago kot standardna FR4, tukaj je nekaj prednosti tiskanih vezij z visoko Tg za vaš pregled:
1. Večja stabilnost: samodejno izboljša toplotno odpornost, kemično odpornost, odpornost na vlago in stabilnost naprave, če poveča Tg substrata PCB.
2. Zasnova, ki vzdrži visoko gostoto moči: če ima naprava visoko gostoto moči in precej visoko kalorično vrednost, bo PCB z visokim Tg dobra rešitev za upravljanje toplote.
3. Večja tiskana vezja je mogoče uporabiti za spreminjanje zasnove in zahtev glede moči opreme, hkrati pa zmanjšati proizvodnjo toplote navadnih plošč, prav tako pa je mogoče uporabiti PCBS z visokim Tg.
4. Idealna izbira večplastnega tiskanega vezja in tiskanega vezja HDI: ker sta večplastna tiskana vezja in tiskana vezja HDI bolj kompaktna in zgoščena, bo to povzročilo visoko stopnjo odvajanja toplote. Zato se PCB-ji z visokim TG običajno uporabljajo v večplastnih in HDI PCB-jih, da se zagotovi zanesljivost izdelave PCB-jev.
Kdaj potrebujete PCB z visoko Tg?
Običajno mora biti najvišja delovna temperatura tiskanega vezja približno 20 stopinj nižja od temperature posteklenitve, da bi zagotovili najboljše delovanje tiskanega vezja. Na primer, če je vrednost Tg materiala 150 stopinj, potem dejanska delovna temperatura tega vezja ne sme biti višja od 130 stopinj. Torej, kdaj potrebujete PCB z visoko Tg?
1. Če vaša končna aplikacija zahteva toplotno obremenitev, večjo od 25 stopinj Celzija pod Tg, potem je PCB z visoko Tg najboljša izbira za vaše potrebe.
2. Če želite zagotoviti varnost, ko vaši izdelki zahtevajo delovno temperaturo, ki je enaka ali višja od 130 stopinj, je tiskano vezje z visoko Tg odlično za vašo aplikacijo.
3. Če vaša aplikacija zahteva večplastno tiskano vezje, ki ustreza vašim potrebam, potem je material z visoko Tg primeren za tiskano vezje.
Aplikacije, ki zahtevajo visoko Tg PCB
l Prehod
l Inverter
l Antena
l Wifi ojačevalec
l Razvoj vgrajenih sistemov
l Vgrajeni računalniški sistemi
l AC napajalniki
l RF naprava
l LED industrija
Best Tech ima bogate izkušnje pri izdelavi tiskanih vezij z visoko Tg, izdelujemo lahko tiskana vezja od Tg170 do največ Tg260, če pa mora vaša aplikacija uporabljati pri izjemno visoki temperaturi, kot je 800C, raje uporabiteKeramična plošča ki lahko gredo skozi -55~880C.