PCB o wysokiej Tg
Płytki drukowane muszą być ognioodporne i nie mogą się palić w określonej temperaturze, ale mogą jedynie zmięknąć. Punkt temperatury w tym momencie nazywany jest temperaturą zeszklenia (punkt Tg), a ta wartość jest związana ze stabilnością wymiarową płytki PCB. Im wyższa wartość TG, tym lepsza odporność temperaturowa płytki PCB
Gdy temperatura wzrośnie do pewnego poziomu, podłoże zmieni się ze „stanu szklanego” na „stan gumowy”, a tę temperaturę nazywa się temperaturą zeszklenia arkusza (Tg). Innymi słowy, Tg jest najwyższą temperaturą (℃), w której utrzymywana jest temperatura podłoża. Oznacza to, że zwykłe materiały podłoża PCB nie tylko będą powodować odkształcenia, topienie i inne zjawiska w wysokich temperaturach, ale także gwałtowny spadek właściwości mechanicznych i elektrycznych.

Wzrost Tg podłoża wzmocni i poprawi charakterystykę odporności cieplnej płytki drukowanej, odporności na wilgoć, odporności chemicznej i stabilności rezystancji. Im wyższa wartość TG, tym lepsza temperatura i inne właściwości płytki, szczególnie w procesie produkcji bezołowiowej, wysoka Tg jest szerzej stosowana.
Wysoka Tg odnosi się do wysokiej odporności cieplnej. Wraz z szybkim rozwojem przemysłu elektronicznego, zwłaszcza produktów elektronicznych reprezentowanych przez komputery, rozwój w kierunku wysokiej funkcjonalności i wysokiej wielowarstwowości wymaga wyższej odporności cieplnej materiałów podłoża PCB jako ważnej gwarancji. Pojawienie się i rozwój technologii montażu o wysokiej gęstości reprezentowanych przez SMT i CMT sprawiły, że PCB stały się coraz bardziej zależne od wsparcia wysokiej odporności cieplnej podłoży pod względem małych otworów, cienkich obwodów i cienkości.
Dlatego różnica między ogólnym FR-4 a FR-4 o wysokiej temperaturze zeszklenia polega na tym, że w stanie gorącym, zwłaszcza po podgrzaniu po absorpcji wilgoci, wytrzymałość mechaniczna, stabilność wymiarowa, przyczepność, absorpcja wody, rozkład termiczny, rozszerzalność cieplna i inne warunki materiału są różne. Produkty o wysokiej temperaturze zeszklenia są oczywiście lepsze niż zwykłe materiały podłoża PCB.
Dlaczego PCB o wysokiej temperaturze barwowej?
PCB o wysokiej temperaturze zeszklenia (Tg), czyli gdy temperatura wzrośnie do pewnego zakresu, podłoże zmienia się ze „stałego” w „stan gumowy”, a ten punkt temperatury nazywa się temperaturą zeszklenia (Tg) płytki drukowanej.
Tg oznacza temperaturę wymaganą do zmiany materiału ze „stałego” na „gumowy”, mierzoną w stopniach Celsjusza. Ogólnie rzecz biorąc, Tg materiału wynosi powyżej 130°C, podczas gdy wysokie Tg zwykle wynosi powyżej 170°C, a średnie Tg wynosi około 150°C. PCB o Tg wynoszącym 170°C lub wyższym są ogólnie nazywane PCB o wysokim Tg.
Wysoka przewodność cieplna
Materiały o wysokiej temperaturze zeszklenia (Tg) mają wysoką przewodność cieplną i mogą skuteczniej odprowadzać ciepło. Ta właściwość pomaga poprawić stabilność i niezawodność urządzeń elektronicznych, zwłaszcza w środowiskach pracy o wysokiej temperaturze.
Wysoka odporność na ciepło
Im wyższa wartość Tg, tym lepsza odporność cieplna materiału. Materiały o wysokiej Tg mogą zachować dobrą wydajność i stabilność w środowiskach o wysokiej temperaturze i nadają się do środowisk pracy o wysokiej temperaturze.
Doskonałe właściwości mechaniczne
Materiały o wysokiej Tg mają wysoką wytrzymałość i sztywność oraz mogą wytrzymać większe naprężenia mechaniczne. Ta właściwość pozwala materiałom o wysokiej Tg zachować stabilną wydajność nawet w trudnych warunkach środowiskowych.
Dobre właściwości elektryczne:
Materiały o wysokiej temperaturze zeszklenia (Tg) mają niższe stałe dielektryczne i tangensy strat, co pomaga poprawić jakość transmisji sygnału i kompatybilność elektromagnetyczną. Jest to szczególnie ważne w zastosowaniach transmisji sygnału o wysokiej częstotliwości i dużej prędkości.
Popularny materiał PCB o wysokiej temperaturze zeszklenia
szt | Metody | IT-180ATC |
Temperatura zeszklenia (℃) | DSC | 175 |
T-288 (z 1 uncją Cu, min.) | TMA | 20 |
Td-5% (℃) | Strata TGA 5% | 345 |
Współczynnik rozszerzalności cieplnej (ppm/℃) | a1/a2 | 45/210 |
Współczynnik rozszerzalności cieplnej (%), 50-260℃ | TMA | 2.7 |
Dk @ 1 GHz (RC 50%) | IPCTM-650 2.5.5.13 | 4.1 |
Df przy 1 GHz (RC 50%) | IPCTM-650 2.5.5.13 | 0.017 |
CTI (wolty) | IEC 60112 / UL 746 | CTI3 (175-249) |
| szt | Metoda wykonania | Stan | Jednostka | Typowa wartość | |
|---|---|---|---|---|---|
| Tg | IPC-TM-650 2.4.24.4 | DMA | ℃ | 200 | |
| Tg | TMA | ℃ | 170 | ||
| Td | IPC-TM-650 2.4.24.6 | 5% strata wagowa | ℃ | 350 | |
| CTE (oś Z) | IPC-TM-650 2.4.24 | Przed Tg | ppm/℃ | 45 | |
| Po 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 | |
| Naprężenia termiczne | IPC-TM-650 2.4.13.1 | 288℃, zanurzenie lutownicze | s | > 100 | |
| Rezystywność objętościowa | IPC-TM-650 2.5.17.1 | Po odporności na wilgoć | MΩ.cm | 2.5E + 08 | |
| E-24/125 | MΩ.cm | 1.9E + 06 | |||
| Rezystywność powierzchniowa | IPC-TM-650 2.5.17.1 | Po odporności na wilgoć | MΩ | 3.3E + 07 | |
| E-24/125 | MΩ | 2.4E + 06 | |||
| Odporność na łuk | IPC-TM-650 2.5.1 | D-48/50+D-4/23 | s | 146 | |
| Rozpad dielektryka | IPC-TM-650 2.5.6 | D-48/50+D-4/23 | kV | > 45 | |
| Stała rozpraszania (Dk) | IPC-TM-650 2.5.5.9 | 1GHz | - | 4.6 | |
| IPC-TM-650 2.5.5.9 | 1MHz | - | 4.8 | ||
| Współczynnik rozproszenia (Df) | IPC-TM-650 2.5.5.9 | 1GHz | - | 0.015 | |
| IPC-TM-650 2.5.5.9 | 1MHz | - | 0.009 | ||
| Wytrzymałość na odrywanie (folia miedziana HTE o gramaturze 1 uncji) | IPC-TM-650 2.4.8 | A | N / mm | - | |
| Po stresie termicznym 288℃,10s | N/mm[funt/cal] | 1.25 [7.14] | |||
| 125 ℃ | N / mm | - | |||
| Wytrzymałość na zginanie | LW | IPC-TM-650 2.4.4 | A | MPa | 530 |
| CW | IPC-TM-650 2.4.4 | A | MPa | 410 | |
| Absorpcja wody | IPC-TM-650 2.6.2.1 | E-1/105+D-24/23 | % | 0.07 | |
| CTI | IEC60112 | A | Ocena | PLC 3 | |
| Łatwopalność | UL94 | C-48/23/50 | Ocena | V-0 | |
| E-24/125 | Ocena | V-0 | |||
Uwagi:
1. Karta specyfikacji: IPC-4101/126, jest przeznaczona wyłącznie do celów informacyjnych.
2. Wszystkie typowe wartości podano dla próbki o wymiarach 1.6 mm (16*2116).
| szt | Metoda wykonania | Stan | Jednostka | Typowa wartość | |
|---|---|---|---|---|---|
| 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 | 5% strata wagowa | ℃ | 345 | |
| CTE (oś Z) | IPC-TM-650 2.4.24 | Przed Tg | ppm/℃ | 45 | |
| Po 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 | |
| Naprężenia termiczne | IPC-TM-650 2.4.13.1 | 288℃, zanurzenie lutownicze | - | 100S Bez rozwarstwienia | |
| Rezystywność objętościowa | IPC-TM-650 2.5.17.1 | Po odporności na wilgoć | MΩ.cm | X 2.2 108 | |
| E-24/125 | MΩ.cm | X 4.5 106 | |||
| Rezystywność powierzchniowa | IPC-TM-650 2.5.17.1 | Po odporności na wilgoć | MΩ | X 7.9 107 | |
| E-24/125 | MΩ | X 1.7 106 | |||
| Odporność na łuk | IPC-TM-650 2.5.1 | D-48/50+D-4/23 | s | 100 | |
| Rozpad dielektryka | IPC-TM-650 2.5.6 | D-48/50+D-4/23 | kV | 63 | |
| Stała rozpraszania (Dk) | IPC-TM-650 2.5.5.9 | 1MHz | - | 4.8 | |
| IEC 61189-2-721 | 10GHz | - | - | ||
| Współczynnik rozproszenia (Df) | IPC-TM-650 2.5.5.9 | 1MHz | - | 0.013 | |
| IEC 61189-2-721 | 10GHz | - | - | ||
| Wytrzymałość na odrywanie (folia miedziana HTE 1 uncja) | IPC-TM-650 2.4.8 | A | N / mm | - | |
| Po stresie termicznym 288℃,10s | N / mm | 1.38 | |||
| 125 ℃ | N / mm | 1.07 | |||
| Wytrzymałość na zginanie | LW | IPC-TM-650 2.4.4 | A | MPa | 562 |
| CW | IPC-TM-650 2.4.4 | A | MPa | 518 | |
| Absorpcja wody | IPC-TM-650 2.6.2.1 | E-1/105+D-24/23 | % | 0.10 | |
| CTI | IEC60112 | A | Ocena | PLC 3 | |
| Łatwopalność | UL94 | C-48/23/50 | Ocena | V-0 | |
| E-24/125 | Ocena | V-0 | |||
Uwagi:
- Karta specyfikacji: IPC-4101/126, jest przeznaczona wyłącznie do celów informacyjnych.
- Wszystkie typowe wartości odnoszą się do próbki o średnicy 1.6 mm, natomiast Tg dotyczy próbki ≥0.50 mm.
Wyjaśnienie: C = kondycjonowanie wilgotnościowe, D = kondycjonowanie zanurzeniowe w wodzie destylowanej, E = kondycjonowanie temperaturowe
Pierwsza cyfra po literze wskazuje czas trwania wstępnego kondycjonowania w godzinach, druga cyfra temperaturę wstępnego kondycjonowania w ℃, a trzecia cyfra wilgotność względną.
| szt | Metoda wykonania | Stan | Jednostka | Typowa wartość | |
|---|---|---|---|---|---|
| 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 | 5% strata wagowa | ℃ | 355 | |
| CTE (oś Z) | IPC-TM-650 2.4.24 | Przed Tg | ppm/℃ | 41 | |
| Po 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 | |
| Naprężenia termiczne | IPC-TM-650 2.4.13.1 | 288℃, zanurzenie lutownicze | s | > 100 | |
| Rezystywność objętościowa | IPC-TM-650 2.5.17.1 | Po odporności na wilgoć | MΩ.cm | 8.7 E + 08 | |
| E-24/125 | MΩ.cm | 7.2 E + 06 | |||
| Rezystywność powierzchniowa | IPC-TM-650 2.5.17.1 | Po odporności na wilgoć | MΩ | 2.2 E + 07 | |
| E-24/125 | MΩ | 8.6 E + 06 | |||
| Odporność na łuk | IPC-TM-650 2.5.1 | D-48/50+D-4/23 | s | 133 | |
| Rozpad dielektryka | IPC-TM-650 2.5.6 | D-48/50+D-4/23 | kV | > 45 | |
| Stała rozpraszania (Dk) | IPC-TM-650 2.5.5.9 | 1GHz | - | 4.6 | |
| IPC-TM-650 2.5.5.9 | 1MHz | - | 4.9 | ||
| Współczynnik rozproszenia (Df) | IPC-TM-650 2.5.5.9 | 1GHz | - | 0.018 | |
| IPC-TM-650 2.5.5.9 | 1MHz | - | 0.015 | ||
| Wytrzymałość na odrywanie (folia miedziana HTE o gramaturze 1 uncji) | IPC-TM-650 2.4.8 | A | N / mm | - | |
| Po stresie termicznym 288℃,10s | N/mm[funt/cal] | 1.3 [7.43] | |||
| 125 ℃ | N / mm | ||||
| Wytrzymałość na zginanie | LW | IPC-TM-650 2.4.4 | A | MPa | 567 |
| CW | IPC-TM-650 2.4.4 | A | MPa | 442 | |
| Absorpcja wody | IPC-TM-650 2.6.2.1 | E-1/105+D-24/23 | % | 0.08 | |
| CTI | IEC60112 | A | Ocena | PLC 3 | |
| Łatwopalność | UL94 | C-48/23/50 | Ocena | V-0 | |
| E-24/125 | Ocena | V-0 | |||
Uwagi:
1. Karta specyfikacji: IPC-4101/126, jest przeznaczona wyłącznie do celów informacyjnych.
2. Wszystkie typowe wartości podano dla próbki o wymiarach 1.6 mm (8*7628).
| Właściwość | Typowe wartości |
|---|---|
| Tg (DMA) | 190 ° C |
| Tg (DSC) | 180 ° C |
| Tg (TMA) | 170 ° C |
| Td (TGA) | 340 ° C |
| Współczynnik CTE osi z (50 do 260 °C) | 2.7% |
| T-260/ T288 | >60 minut/ >15 minut |
| Przenikalność elektryczna @1GHz (RC 50%) | 4.3 |
| Tangens strat przy 1GHz (RC 50%) | 0.018 |
- Zatwierdzenia branżowe
- Oznaczenie typu IPC-4101E: /98, /99, /101, /126
- Usługi walidacyjne IPC-4101E/126 Certyfikowane przez QPL
- Oznaczenie UL – Klasa ANSI: FR-4.0
- Numer pliku UL: E189572
- Stopień palności: 94V-0
- Maksymalna temperatura robocza: 130°C
- Dostępność standardowa
- Grubość: od 0.002”[0.05 mm] do 0.062”[1.58 mm], dostępna w formie arkuszy lub paneli
- Okładzina z folii miedzianej: 1/8 do 12 uncji (HTE) dla warstw zabudowanych; 1/8 do 3 uncji (HTE) dla warstw dwustronnych i H do 2 uncji (MLS)
- Prepregi: Dostępne w formie rolek lub paneli
- Style szkła: 106, 1080, 2113, 2116, 1506 i 7628 itd.
