Thay đổi nhiệt độ làm việc có thể có ảnh hưởng đáng kể đến hoạt động, độ tin cậy, tuổi thọ và chất lượng của sản phẩm. Nhiệt độ tăng dẫn đến vật liệu giãn nở, tuy nhiên, vật liệu nền mà PCB được tạo ra có hệ số giãn nở nhiệt khác nhau, điều này gây ra ứng suất cơ học có thể tạo ra các vết nứt nhỏ mà có thể không bị phát hiện trong các thử nghiệm điện được thực hiện vào cuối quá trình sản xuất.
Do chính sách RoHS ban hành năm 2002, cần có hợp kim không chì để hàn. Tuy nhiên, việc loại bỏ chì trực tiếp dẫn đến tăng nhiệt độ nóng chảy, do đó, các bảng mạch in phải chịu nhiệt độ cao hơn trong quá trình hàn (bao gồm cả hàn nóng chảy lại và tạo sóng). Tùy thuộc vào quá trình reflow đã chọn (đơn, kép…), cần sử dụng PCB có đặc tính cơ học phù hợp, đặc biệt là PCB có Tg phù hợp.
Tg là gì?
Tg (nhiệt độ chuyển tiếp thủy tinh) là giá trị nhiệt độ đảm bảo độ ổn định cơ học của PCB trong suốt thời gian hoạt động của PCB, nó đề cập đến nhiệt độ tới hạn mà tại đó chất nền nóng chảy từ thể rắn sang chất lỏng cao su hóa, chúng tôi gọi là điểm Tg, hay điểm nóng chảy cho dễ hiểu. Điểm Tg càng cao thì yêu cầu về nhiệt độ của tấm khi ép càng cao, và tấm Tg cao sau khi ép cũng sẽ cứng và giòn, có lợi cho quá trình tiếp theo như khoan cơ khí (nếu có) và giữ được tính chất điện tốt hơn trong quá trình sử dụng.
Nhiệt độ chuyển hóa thủy tinh khó đo chính xác khi xem xét nhiều yếu tố, cũng như mỗi vật liệu có cấu trúc phân tử riêng, do đó, các vật liệu khác nhau có nhiệt độ chuyển hóa thủy tinh khác nhau và hai vật liệu khác nhau có thể có cùng giá trị Tg ngay cả khi chúng có các đặc tính khác nhau, điều này giúp chúng tôi có sự lựa chọn thay thế khi hết vật liệu cần thiết.
Đặc điểm của vật liệu Tg cao
tôi Ổn định nhiệt tốt hơn
tôi Khả năng chống ẩm tốt
tôi Hệ số giãn nở nhiệt thấp hơn
tôi Kháng hóa chất tốt hơn vật liệu Tg thấp
tôi Giá trị cao của khả năng chống ứng suất nhiệt
tôi Độ tin cậy tuyệt vời
Ưu điểm của PCB Tg cao
Nói chung, PCB FR4-Tg bình thường là 130-140 độ, Tg trung bình lớn hơn 150-160 độ và Tg cao lớn hơn 170 độ, FR4-Tg cao sẽ có khả năng chịu nhiệt và độ ẩm cơ học và hóa học tốt hơn FR4 tiêu chuẩn, đây là một số ưu điểm của PCB Tg cao để bạn đánh giá:
1. Độ ổn định cao hơn: Nó sẽ tự động cải thiện khả năng chịu nhiệt, kháng hóa chất, chống ẩm cũng như độ ổn định của thiết bị nếu tăng Tg của chất nền PCB.
2. Chịu được thiết kế mật độ năng lượng cao: Nếu thiết bị có mật độ năng lượng cao và nhiệt trị khá cao, thì Tg PCB cao sẽ là một giải pháp tốt để quản lý nhiệt.
3. Bảng mạch in lớn hơn có thể được sử dụng để thay đổi thiết kế và yêu cầu năng lượng của thiết bị đồng thời giảm khả năng sinh nhiệt của bảng thông thường và cũng có thể sử dụng Tg PCBS cao.
4. Sự lựa chọn lý tưởng giữa PCB nhiều lớp và HDI: Do PCB nhiều lớp và HDI nhỏ gọn hơn và dày đặc mạch nên sẽ dẫn đến mức độ tản nhiệt cao. Do đó, PCB TG cao thường được sử dụng trong PCB nhiều lớp và HDI để đảm bảo độ tin cậy của quá trình sản xuất PCB.
Khi nào bạn cần PCB Tg cao?
Thông thường để đảm bảo hiệu suất tốt nhất của PCB, nhiệt độ hoạt động tối đa của bảng mạch phải thấp hơn khoảng 20 độ so với nhiệt độ chuyển hóa thủy tinh. Ví dụ: nếu giá trị Tg của vật liệu là 150 độ, thì nhiệt độ hoạt động thực tế của bảng mạch này không được quá 130 độ. Vì vậy, khi nào bạn cần PCB Tg cao?
1. Nếu ứng dụng cuối cùng của bạn yêu cầu chịu tải nhiệt lớn hơn 25 độ C dưới Tg, thì PCB Tg cao là lựa chọn tốt nhất cho nhu cầu của bạn.
2. Để đảm bảo an toàn khi sản phẩm của bạn yêu cầu nhiệt độ hoạt động bằng hoặc lớn hơn 130 độ, Tg PCB cao sẽ rất phù hợp cho ứng dụng của bạn.
3. Nếu ứng dụng của bạn yêu cầu PCB nhiều lớp để đáp ứng nhu cầu của bạn, thì vật liệu có Tg cao sẽ tốt cho PCB.
Các ứng dụng yêu cầu Tg PCB cao
tôi cổng
tôi biến tần
tôi Ăng-ten
tôi Bộ tăng tốc Wifi
tôi Phát triển hệ thống nhúng
tôi Hệ thống máy tính nhúng
tôi Nguồn điện xoay chiều
tôi thiết bị vô tuyến
tôi ngành công nghiệp đèn LED
Best Tech có nhiều kinh nghiệm trong việc sản xuất PCB Tg cao, chúng tôi có thể tạo PCB từ Tg170 đến tối đa Tg260, trong khi đó, nếu ứng dụng của bạn cần sử dụng ở nhiệt độ cực cao như 800C, bạn nên sử dụngbảng gốm có thể đi qua -55 ~ 880C.