PCB d'alta Tg
Les plaques de circuit han de ser resistents a les flames i no poden cremar-se a una temperatura determinada, sinó que només es poden estovar. El punt de temperatura en aquest moment s'anomena temperatura de transició vítria (punt Tg), i aquest valor està relacionat amb l'estabilitat dimensional de la placa PCB. Com més alt sigui el valor TG, millor serà la resistència a la temperatura de la PCB.
Quan la temperatura augmenta fins a una determinada zona, el substrat canviarà de "l'estat vítri" a "l'estat de cautxú", i aquesta temperatura s'anomena temperatura de transició vítria de la làmina (Tg). En altres paraules, Tg és la temperatura més alta (℃) a la qual es manté la temperatura del substrat. És a dir, els materials de substrat de PCB ordinaris no només produiran deformació, fusió i altres fenòmens a altes temperatures, sinó també una forta disminució de les propietats mecàniques i elèctriques.

L'augment de la Tg del substrat reforçarà i millorarà les característiques de la resistència a la calor, la resistència a la humitat, la resistència química i l'estabilitat de la resistència de la placa de circuits impresos. Com més alt sigui el valor de Tg, millor serà la temperatura i altres propietats de la placa, especialment en el procés de fabricació sense plom, on s'utilitza més una Tg alta.
Una Tg alta fa referència a una alta resistència a la calor. Amb el ràpid desenvolupament de la indústria electrònica, especialment dels productes electrònics representats pels ordinadors, el desenvolupament cap a una alta funcionalitat i una alta multicapa requereix una major resistència a la calor dels materials del substrat de PCB com a garantia important. L'aparició i el desenvolupament de tecnologies de muntatge d'alta densitat representades per SMT i CMT han fet que les PCB siguin cada cop més dependents del suport d'una alta resistència a la calor dels substrats pel que fa a petites obertures, circuits fins i primesa.
Per tant, la diferència entre l'FR-4 general i l'FR-4 d'alta Tg és que en estat calent, especialment quan s'escalfa després de l'absorció d'humitat, la resistència mecànica, l'estabilitat dimensional, l'adhesió, l'absorció d'aigua, la descomposició tèrmica, l'expansió tèrmica i altres condicions del material són diferents. Els productes d'alta Tg són òbviament millors que els materials de substrat de PCB ordinaris.
Per què PCB d'alta Tg?
PCB d'alta Tg, és a dir, quan la temperatura puja fins a un cert rang, el substrat canvia de "sòlid" a "estat de cautxú", i aquest punt de temperatura s'anomena temperatura de transició vítria (Tg) de la placa de circuit.
La Tg representa la temperatura necessària perquè el material canviï de l'estat "sòlid" a l'"estat de cautxú", mesurada en graus Celsius. Generalment, la Tg del material és superior a 130 °C, mentre que la Tg alta sol ser superior a 170 °C i la Tg mitjana és d'uns 150 °C. Els PCB amb una Tg de 170 °C o superior generalment s'anomenen PCB amb una Tg alta.
Alta conductivitat tèrmica
Els materials amb alta Tg tenen una alta conductivitat tèrmica i poden dissipar la calor de manera més eficaç. Aquesta propietat ajuda a millorar l'estabilitat i la fiabilitat dels dispositius electrònics, especialment en entorns de treball d'alta temperatura.
Alta resistència a la calor
Com més alt sigui el valor de Tg, millor serà la resistència a la calor del material. Els materials amb una Tg alta poden mantenir un bon rendiment i estabilitat en ambients d'alta temperatura i són adequats per a ambients de treball d'alta temperatura.
Excel·lents propietats mecàniques
Els materials amb una Tg elevada tenen una gran resistència i rigidesa i poden suportar una major tensió mecànica. Aquesta propietat permet que els materials amb una Tg elevada mantinguin un rendiment estable fins i tot en condicions ambientals dures.
Bones propietats elèctriques:
Els materials amb una Tg elevada tenen constants dielèctriques i tangents de pèrdua més baixes, cosa que ajuda a millorar la qualitat de la transmissió del senyal i la compatibilitat electromagnètica. Això és especialment important en aplicacions de transmissió de senyals d'alta freqüència i alta velocitat.
Material comú de PCB d'alta Tg
articles | Mètodes | IT-180ATC |
Tg (℃) | DSC | 175 |
T-288 (amb 1 oz de Cu, mín.) | TMA | 20 |
Td-5% (℃) | Pèrdua del 5% de TGA | 345 |
CTE (ppm/℃) | a1/a2 | 45/210 |
CTE (%), 50-260 ℃ | TMA | 2.7 |
Dk a 1 GHz (RC 50%) | IPC TM-650 2.5.5.13 | 4.1 |
Daf a 1 GHz (RC 50%) | IPC TM-650 2.5.5.13 | 0.017 |
CTI (volts) | IEC 60112 / UL 746 | CTI 3 (175-249) |
| articles | Mètode | Condició | unitat | valor típic | |
|---|---|---|---|---|---|
| Tg | IPC-TM-650 2.4.24.4 | DMA | ℃ | 200 | |
| Tg | TMA | ℃ | 170 | ||
| Td | IPC-TM-650 2.4.24.6 | Pèrdua del 5% en pes | ℃ | 350 | |
| CTE (eix Z) | IPC-TM-650 2.4.24 | Abans de Tg | ppm/℃ | 45 | |
| Després de Tg | ppm/℃ | 210 | |||
| 50-260 ℃ | % | 2.3 | |||
| T260 | IPC-TM-650 2.4.24.1 | TMA | min | > 60 | |
| T288 | IPC-TM-650 2.4.24.1 | TMA | min | 45 | |
| Estrès tèrmic | IPC-TM-650 2.4.13.1 | 288 ℃, soldadura per immersió | s | > 100 | |
| Resistivitat de volum | IPC-TM-650 2.5.17.1 | Després de la resistència a la humitat | MΩ.cm | 2.5E + 08 | |
| E-24/125 | MΩ.cm | 1.9E + 06 | |||
| Resistivitat superficial | IPC-TM-650 2.5.17.1 | Després de la resistència a la humitat | MΩ | 3.3E + 07 | |
| E-24/125 | MΩ | 2.4E + 06 | |||
| Resistència a l'arc | IPC-TM-650 2.5.1 | D-48/50+D-4/23 | s | 146 | |
| Avaria dielèctrica | IPC-TM-650 2.5.6 | D-48/50+D-4/23 | kV | > 45 | |
| Constant de dissipació (Dk) | IPC-TM-650 2.5.5.9 | 1GHz | - | 4.6 | |
| IPC-TM-650 2.5.5.9 | 1MHz | - | 4.8 | ||
| Factor de dissipació (Df) | IPC-TM-650 2.5.5.9 | 1GHz | - | 0.015 | |
| IPC-TM-650 2.5.5.9 | 1MHz | - | 0.009 | ||
| Resistència al pelatge (paper de coure HTE d'1 oz) | IPC-TM-650 2.4.8 | A | N / mm | - | |
| Després de l'estrès tèrmic 288 ℃, 10 s | N/mm [lb/in] | 1.25 [7.14] | |||
| 125 ℃ | N / mm | - | |||
| Resistència a la flexió | LW | IPC-TM-650 2.4.4 | A | MPa | 530 |
| CW | IPC-TM-650 2.4.4 | A | MPa | 410 | |
| Absorció d'aigua | IPC-TM-650 2.6.2.1 | E-1/105+D-24/23 | % | 0.07 | |
| CTI | IEC60112 | A | classificació | PLC 3 | |
| Inflamabilitat | UL94 | C-48/23/50 | classificació | V-0 | |
| E-24/125 | classificació | V-0 | |||
Observacions:
1. El full d'especificacions: IPC-4101/126, és només per a la vostra referència.
2. Tots els valors típics es basen en la mostra d'1.6 mm (16 * 2116).
| articles | Mètode | Condició | unitat | valor típic | |
|---|---|---|---|---|---|
| Tg | IPC-TM-650 2.4.25 | DSC | ℃ | 180 | |
| IPC-TM-650 2.4.24.4 | DMA | ℃ | 185 | ||
| Td | IPC-TM-650 2.4.24.6 | Pèrdua del 5% en pes | ℃ | 345 | |
| CTE (eix Z) | IPC-TM-650 2.4.24 | Abans de Tg | ppm/℃ | 45 | |
| Després de Tg | ppm/℃ | 220 | |||
| 50-260 ℃ | % | 2.8 | |||
| T260 | IPC-TM-650 2.4.24.1 | TMA | min | 60 | |
| T288 | IPC-TM-650 2.4.24.1 | TMA | min | 20 | |
| T300 | IPC-TM-650 2.4.24.1 | TMA | min | 5 | |
| Estrès tèrmic | IPC-TM-650 2.4.13.1 | 288 ℃, soldadura per immersió | - | 100S Sense delaminació | |
| Resistivitat de volum | IPC-TM-650 2.5.17.1 | Després de la resistència a la humitat | MΩ.cm | 2.2 10 x8 | |
| E-24/125 | MΩ.cm | 4.5 10 x6 | |||
| Resistivitat superficial | IPC-TM-650 2.5.17.1 | Després de la resistència a la humitat | MΩ | 7.9 10 x7 | |
| E-24/125 | MΩ | 1.7 10 x6 | |||
| Resistència a l'arc | IPC-TM-650 2.5.1 | D-48/50+D-4/23 | s | 100 | |
| Avaria dielèctrica | IPC-TM-650 2.5.6 | D-48/50+D-4/23 | kV | 63 | |
| Constant de dissipació (Dk) | IPC-TM-650 2.5.5.9 | 1MHz | - | 4.8 | |
| IEC 61189-2-721 | 10GHz | - | - | ||
| Factor de dissipació (Df) | IPC-TM-650 2.5.5.9 | 1MHz | - | 0.013 | |
| IEC 61189-2-721 | 10GHz | - | - | ||
| Resistència al pelatge (làmina de coure HTE d'1 oz) | IPC-TM-650 2.4.8 | A | N / mm | - | |
| Després de l'estrès tèrmic 288 ℃, 10 s | N / mm | 1.38 | |||
| 125 ℃ | N / mm | 1.07 | |||
| Resistència a la flexió | LW | IPC-TM-650 2.4.4 | A | MPa | 562 |
| CW | IPC-TM-650 2.4.4 | A | MPa | 518 | |
| Absorció d'aigua | IPC-TM-650 2.6.2.1 | E-1/105+D-24/23 | % | 0.10 | |
| CTI | IEC60112 | A | classificació | PLC 3 | |
| Inflamabilitat | UL94 | C-48/23/50 | classificació | V-0 | |
| E-24/125 | classificació | V-0 | |||
Observacions:
- Full d'especificacions: IPC-4101/126, només per a la vostra referència.
- Tots els valors típics es basen en la mostra d'1.6 mm, mentre que la Tg és per a mostres ≥0.50 mm.
Explicació: C=Condicionament per humitat, D=Condicionament per immersió en aigua destil·lada, E=Condicionament per temperatura
El primer dígit que segueix la lletra indica la durada del precondicionament en hores, el segon dígit la temperatura de precondicionament en ℃ i el tercer dígit la humitat relativa.
| articles | Mètode | Condició | unitat | valor típic | |
|---|---|---|---|---|---|
| Tg | IPC-TM-650 2.4.25 | DSC | ℃ | 180 | |
| IPC-TM-650 2.4.24.4 | DMA | ℃ | 185 | ||
| Td | IPC-TM-650 2.4.24.6 | Pèrdua del 5% en pes | ℃ | 355 | |
| CTE (eix Z) | IPC-TM-650 2.4.24 | Abans de Tg | ppm/℃ | 41 | |
| Després de Tg | ppm/℃ | 208 | |||
| 50-260 ℃ | % | 2.4 | |||
| T260 | IPC-TM-650 2.4.24.1 | TMA | min | > 60 | |
| T288 | IPC-TM-650 2.4.24.1 | TMA | min | 30 | |
| T300 | IPC-TM-650 2.4.24.1 | TMA | min | 15 | |
| Estrès tèrmic | IPC-TM-650 2.4.13.1 | 288 ℃, soldadura per immersió | s | > 100 | |
| Resistivitat de volum | IPC-TM-650 2.5.17.1 | Després de la resistència a la humitat | MΩ.cm | 8.7 E+08 | |
| E-24/125 | MΩ.cm | 7.2 E+06 | |||
| Resistivitat superficial | IPC-TM-650 2.5.17.1 | Després de la resistència a la humitat | MΩ | 2.2 E+07 | |
| E-24/125 | MΩ | 8.6 E+06 | |||
| Resistència a l'arc | IPC-TM-650 2.5.1 | D-48/50+D-4/23 | s | 133 | |
| Avaria dielèctrica | IPC-TM-650 2.5.6 | D-48/50+D-4/23 | kV | > 45 | |
| Constant de dissipació (Dk) | IPC-TM-650 2.5.5.9 | 1GHz | - | 4.6 | |
| IPC-TM-650 2.5.5.9 | 1MHz | - | 4.9 | ||
| Factor de dissipació (Df) | IPC-TM-650 2.5.5.9 | 1GHz | - | 0.018 | |
| IPC-TM-650 2.5.5.9 | 1MHz | - | 0.015 | ||
| Resistència al pelatge (paper de coure HTE d'1 oz) | IPC-TM-650 2.4.8 | A | N / mm | - | |
| Després de l'estrès tèrmic 288 ℃, 10 s | N/mm [lb/in] | 1.3 [7.43] | |||
| 125 ℃ | N / mm | ||||
| Resistència a la flexió | LW | IPC-TM-650 2.4.4 | A | MPa | 567 |
| CW | IPC-TM-650 2.4.4 | A | MPa | 442 | |
| Absorció d'aigua | IPC-TM-650 2.6.2.1 | E-1/105+D-24/23 | % | 0.08 | |
| CTI | IEC60112 | A | classificació | PLC 3 | |
| Inflamabilitat | UL94 | C-48/23/50 | classificació | V-0 | |
| E-24/125 | classificació | V-0 | |||
Observacions:
1. El full d'especificacions: IPC-4101/126, és només per a la vostra referència.
2. Tots els valors típics es basen en la mostra d'1.6 mm (8 * 7628).
| Propietat | Valors típics |
|---|---|
| Tg (DMA) | 190 ° C |
| Tg (DSC) | 180 ° C |
| Tg (TMA) | 170 ° C |
| Td (TGA) | 340 ° C |
| Eix z del CTE (50 a 260 °C) | 2.7% |
| T-260/T288 | >60 min / >15 min |
| Permitivitat a 1 GHz (RC 50%) | 4.3 |
| Pèrdua tangent a 1 GHz (RC 50%) | 0.018 |
- Aprovacions de la indústria
- Designació de tipus IPC-4101E: /98, /99, /101, /126
- Serveis de validació IPC-4101E/126 Certificació QPL
- Designació UL – Grau ANSI: FR-4.0
- Número de fitxer UL: E189572
- Classificació d'inflamabilitat: 94V-0
- Temperatura màxima de funcionament: 130°C
- Disponibilitat estàndard
- Gruix: de 0.002" [0.05 mm] a 0.062" [1.58 mm], disponible en làmina o panell
- Revestiment de làmina de coure: 1/8 a 12 unces (HTE) per a revestiment acumulat; 1/8 a 3 unces (HTE) per a cares dobles i H a 2 unces (MLS)
- Preimpregnats: disponibles en rotlle o panell
- Estils de vidre: 106, 1080, 2113, 2116, 1506 i 7628, etc.
