PCB Tg ridicat
Plăcile de circuit trebuie să fie rezistente la flacără și să nu poată arde la o anumită temperatură, ci doar să se înmoaie. Punctul de temperatură în acest moment se numește temperatura de tranziție vitroasă (punctul Tg), iar această valoare este legată de stabilitatea dimensională a plăcii PCB. Cu cât valoarea TG este mai mare, cu atât rezistența la temperatură a PCB-ului este mai bună.
Când temperatura crește până la o anumită zonă, substratul se va schimba din „starea de sticlă” în „starea de cauciuc”, iar această temperatură se numește temperatura de tranziție vitroasă a foii (Tg). Cu alte cuvinte, Tg este cea mai ridicată temperatură (℃) la care se menține temperatura substratului. Adică, materialele obișnuite pentru substratul PCB nu numai că vor produce deformări, topiri și alte fenomene la temperaturi ridicate, ci și o scădere bruscă a proprietăților mecanice și electrice.

Creșterea valorii Tg a substratului va consolida și îmbunătăți caracteristicile rezistenței la căldură, rezistenței la umiditate, rezistenței chimice și stabilității rezistenței plăcii de circuit imprimat. Cu cât valoarea Tg este mai mare, cu atât temperatura și alte proprietăți ale plăcii sunt mai bune, în special în procesul de fabricație fără plumb, unde se utilizează mai mult o valoare Tg ridicată.
Tg ridicat se referă la o rezistență ridicată la căldură. Odată cu dezvoltarea rapidă a industriei electronice, în special a produselor electronice reprezentate de computere, dezvoltarea către o funcționalitate ridicată și o rezistență sporită la straturi multiple necesită o rezistență mai mare la căldură a materialelor substratului PCB ca o garanție importantă. Apariția și dezvoltarea tehnologiilor de montare de înaltă densitate, reprezentate de SMT și CMT, au făcut ca PCB-urile să fie din ce în ce mai dependente de suportul unei rezistențe ridicate la căldură a substraturilor în ceea ce privește deschiderile mici, circuitele fine și grosimea acestora.
Prin urmare, diferența dintre FR-4 general și FR-4 cu Tg ridicat constă în faptul că, în stare fierbinte, în special la încălzire după absorbția umidității, rezistența mecanică, stabilitatea dimensională, aderența, absorbția apei, descompunerea termică, dilatarea termică și alte condiții ale materialului sunt diferite. Produsele cu Tg ridicat sunt evident mai bune decât materialele substrat PCB obișnuite.
De ce PCB cu Tg ridicat?
PCB cu Tg ridicat, adică atunci când temperatura crește într-un anumit interval, substratul se schimbă din starea „solidă” în „starea de cauciuc”, iar acest punct de temperatură se numește temperatura de tranziție vitroasă (Tg) a plăcii de circuit.
Tg reprezintă temperatura necesară pentru ca materialul să treacă de la starea „solidă” la „starea de cauciuc”, măsurată în grade Celsius. În general, Tg a materialului este peste 130°C, în timp ce Tg ridicată este de obicei peste 170°C, iar Tg medie este de aproximativ 150°C. PCB-urile cu Tg de 170°C sau mai mare sunt în general denumite PCB-uri cu Tg ridicată.
Conductivitate termică ridicată
Materialele cu Tg ridicat au o conductivitate termică ridicată și pot disipa căldura mai eficient. Această proprietate ajută la îmbunătățirea stabilității și fiabilității dispozitivelor electronice, în special în medii de lucru cu temperaturi ridicate.
Rezistență ridicată la căldură
Cu cât valoarea Tg este mai mare, cu atât rezistența la căldură a materialului este mai bună. Materialele cu Tg ridicat pot menține performanțe bune și stabilitate în medii cu temperaturi ridicate și sunt potrivite pentru medii de lucru cu temperaturi ridicate.
Proprietăți mecanice excelente
Materialele cu Tg ridicat au rezistență și rigiditate ridicate și pot rezista la solicitări mecanice mai mari. Această proprietate permite materialelor cu Tg ridicat să mențină performanțe stabile chiar și în condiții de mediu dure.
Proprietăți electrice bune:
Materialele cu Tg ridicat au constante dielectrice și tangente de pierdere mai mici, ceea ce contribuie la îmbunătățirea calității transmisiei semnalului și a compatibilității electromagnetice. Acest lucru este deosebit de important în aplicațiile de transmisie a semnalului de înaltă frecvență și mare viteză.
Material PCB comun cu Tg ridicat
articole | Aplicate | IT-180ATC |
Tg (℃) | DSC | 175 |
T-288 (cu 1 uncie de Cu, min.) | TMA | 20 |
Td-5% (℃) | Pierdere TGA de 5% | 345 |
CTE (ppm/℃) | a1/a2 | 45/210 |
CTE (%), 50-260℃ | TMA | 2.7 |
Dk la 1 GHz (RC 50%) | IPC TM-650 2.5.5.13 | 4.1 |
Df la 1 GHz (RC 50%) | IPC TM-650 2.5.5.13 | 0.017 |
CTI (Volți) | IEC 60112 / UL 746 | CTI 3 (175-249) |
| articole | Metodă | Condiție | Unitate | Valoare tipica | |
|---|---|---|---|---|---|
| Tg | IPC-TM-650 2.4.24.4 | DMA | ℃ | 200 | |
| Tg | TMA | ℃ | 170 | ||
| Td | IPC-TM-650 2.4.24.6 | Pierdere de 5% în greutate | ℃ | 350 | |
| CTE (axa Z) | IPC-TM-650 2.4.24 | Înainte de Tg | ppm/℃ | 45 | |
| După Tg | ppm/℃ | 210 | |||
| 50-260 ℃ | % | 2.3 | |||
| T260 | IPC-TM-650 2.4.24.1 | TMA | minute | > 60 | |
| T288 | IPC-TM-650 2.4.24.1 | TMA | minute | 45 | |
| Stres termic | IPC-TM-650 2.4.13.1 | 288℃, scufundare de lipit | s | > 100 | |
| Rezistivitatea volumului | IPC-TM-650 2.5.17.1 | După rezistența la umiditate | MΩ.cm | 2.5E + 08 | |
| E-24/125 | MΩ.cm | 1.9E + 06 | |||
| Rezistivitate la suprafață | IPC-TM-650 2.5.17.1 | După rezistența la umiditate | MΩ | 3.3E + 07 | |
| E-24/125 | MΩ | 2.4E + 06 | |||
| Rezistența arcului | IPC-TM-650 2.5.1 | D-48/50+D-4/23 | s | 146 | |
| Defalcare dielectrică | IPC-TM-650 2.5.6 | D-48/50+D-4/23 | kV | > 45 | |
| Constanta de disipare (Dk) | IPC-TM-650 2.5.5.9 | 1GHz | - | 4.6 | |
| IPC-TM-650 2.5.5.9 | 1MHz | - | 4.8 | ||
| Factorul de disipare (Df) | IPC-TM-650 2.5.5.9 | 1GHz | - | 0.015 | |
| IPC-TM-650 2.5.5.9 | 1MHz | - | 0.009 | ||
| Rezistență la dezlipire (folie de cupru HTE de 1 g) | IPC-TM-650 2.4.8 | A | N / mm | - | |
| După stres termic 288℃, 10s | N/mm [lb/in] | 1.25 [7.14] | |||
| 125 ℃ | N / mm | - | |||
| Rezistență la încovoiere | LW | IPC-TM-650 2.4.4 | A | MPa | 530 |
| CW | IPC-TM-650 2.4.4 | A | MPa | 410 | |
| Absorbtia apei | IPC-TM-650 2.6.2.1 | E-1/105+D-24/23 | % | 0.07 | |
| CTI | IEC60112 | A | Evaluare | PLC 3 | |
| inflamabilitatea | UL94 | C-48/23/50 | Evaluare | V-0 | |
| E-24/125 | Evaluare | V-0 | |||
Observaţii:
1. Fișa cu specificații: IPC-4101/126, este doar pentru referință.
2. Toate valorile tipice se bazează pe specimenul de 1.6 mm (16 * 2116).
| articole | Metodă | Condiție | Unitate | Valoare tipica | |
|---|---|---|---|---|---|
| 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 | Pierdere de 5% în greutate | ℃ | 345 | |
| CTE (axa Z) | IPC-TM-650 2.4.24 | Înainte de Tg | ppm/℃ | 45 | |
| După Tg | ppm/℃ | 220 | |||
| 50-260 ℃ | % | 2.8 | |||
| T260 | IPC-TM-650 2.4.24.1 | TMA | minute | 60 | |
| T288 | IPC-TM-650 2.4.24.1 | TMA | minute | 20 | |
| T300 | IPC-TM-650 2.4.24.1 | TMA | minute | 5 | |
| Stres termic | IPC-TM-650 2.4.13.1 | 288℃, scufundare de lipit | - | 100S Fără delaminare | |
| Rezistivitatea volumului | IPC-TM-650 2.5.17.1 | După rezistența la umiditate | MΩ.cm | 2.2 x 108 | |
| E-24/125 | MΩ.cm | 4.5 x 106 | |||
| Rezistivitate la suprafață | IPC-TM-650 2.5.17.1 | După rezistența la umiditate | MΩ | 7.9 x 107 | |
| E-24/125 | MΩ | 1.7 x 106 | |||
| Rezistența arcului | IPC-TM-650 2.5.1 | D-48/50+D-4/23 | s | 100 | |
| Defalcare dielectrică | IPC-TM-650 2.5.6 | D-48/50+D-4/23 | kV | 63 | |
| Constanta de disipare (Dk) | IPC-TM-650 2.5.5.9 | 1MHz | - | 4.8 | |
| IEC 61189-2-721 | 10GHz | - | - | ||
| Factorul de disipare (Df) | IPC-TM-650 2.5.5.9 | 1MHz | - | 0.013 | |
| IEC 61189-2-721 | 10GHz | - | - | ||
| Rezistență la dezlipire (folie de cupru HTE de 1 g) | IPC-TM-650 2.4.8 | A | N / mm | - | |
| După stres termic 288℃, 10s | N / mm | 1.38 | |||
| 125 ℃ | N / mm | 1.07 | |||
| Rezistență la încovoiere | LW | IPC-TM-650 2.4.4 | A | MPa | 562 |
| CW | IPC-TM-650 2.4.4 | A | MPa | 518 | |
| Absorbtia apei | IPC-TM-650 2.6.2.1 | E-1/105+D-24/23 | % | 0.10 | |
| CTI | IEC60112 | A | Evaluare | PLC 3 | |
| inflamabilitatea | UL94 | C-48/23/50 | Evaluare | V-0 | |
| E-24/125 | Evaluare | V-0 | |||
Observaţii:
- Fișa cu specificații: IPC-4101/126, este doar pentru referință.
- Toate valorile tipice se bazează pe specimenul de 1.6 mm, în timp ce Tg este pentru specimen ≥0.50 mm.
Explicație: C = Condiționare prin umiditate, D = Condiționare prin imersie în apă distilată, E = Condiționare prin temperatură
Prima cifră care urmează după literă indică durata precondiționării în ore, a doua cifră temperatura de precondiționare în ℃, iar a treia cifră umiditatea relativă.
| articole | Metodă | Condiție | Unitate | Valoare tipica | |
|---|---|---|---|---|---|
| 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 | Pierdere de 5% în greutate | ℃ | 355 | |
| CTE (axa Z) | IPC-TM-650 2.4.24 | Înainte de Tg | ppm/℃ | 41 | |
| După Tg | ppm/℃ | 208 | |||
| 50-260 ℃ | % | 2.4 | |||
| T260 | IPC-TM-650 2.4.24.1 | TMA | minute | > 60 | |
| T288 | IPC-TM-650 2.4.24.1 | TMA | minute | 30 | |
| T300 | IPC-TM-650 2.4.24.1 | TMA | minute | 15 | |
| Stres termic | IPC-TM-650 2.4.13.1 | 288℃, scufundare de lipit | s | > 100 | |
| Rezistivitatea volumului | IPC-TM-650 2.5.17.1 | După rezistența la umiditate | MΩ.cm | 8.7 E + 08 | |
| E-24/125 | MΩ.cm | 7.2 E + 06 | |||
| Rezistivitate la suprafață | IPC-TM-650 2.5.17.1 | După rezistența la umiditate | MΩ | 2.2 E + 07 | |
| E-24/125 | MΩ | 8.6 E + 06 | |||
| Rezistența arcului | IPC-TM-650 2.5.1 | D-48/50+D-4/23 | s | 133 | |
| Defalcare dielectrică | IPC-TM-650 2.5.6 | D-48/50+D-4/23 | kV | > 45 | |
| Constanta de disipare (Dk) | IPC-TM-650 2.5.5.9 | 1GHz | - | 4.6 | |
| IPC-TM-650 2.5.5.9 | 1MHz | - | 4.9 | ||
| Factorul de disipare (Df) | IPC-TM-650 2.5.5.9 | 1GHz | - | 0.018 | |
| IPC-TM-650 2.5.5.9 | 1MHz | - | 0.015 | ||
| Rezistență la dezlipire (folie de cupru HTE de 1 g) | IPC-TM-650 2.4.8 | A | N / mm | - | |
| După stres termic 288℃, 10s | N/mm [lb/in] | 1.3 [7.43] | |||
| 125 ℃ | N / mm | ||||
| Rezistență la încovoiere | LW | IPC-TM-650 2.4.4 | A | MPa | 567 |
| CW | IPC-TM-650 2.4.4 | A | MPa | 442 | |
| Absorbtia apei | IPC-TM-650 2.6.2.1 | E-1/105+D-24/23 | % | 0.08 | |
| CTI | IEC60112 | A | Evaluare | PLC 3 | |
| inflamabilitatea | UL94 | C-48/23/50 | Evaluare | V-0 | |
| E-24/125 | Evaluare | V-0 | |||
Observaţii:
1. Fișa cu specificații: IPC-4101/126, este doar pentru referință.
2. Toate valorile tipice se bazează pe specimenul de 1.6 mm (8 * 7628).
| Proprietatea | Valori tipice |
|---|---|
| Tg (DMA) | 190 ° C |
| Tg (DSC) | 180 ° C |
| Tg (TMA) | 170 ° C |
| Td (TGA) | 340 ° C |
| CTE axa z (50 până la 260 °C) | 2.7% |
| T-260/T288 | >60 min/ >15 min |
| Permitivitate la 1 GHz (RC 50%) | 4.3 |
| Tangentă de pierdere la 1 GHz (RC 50%) | 0.018 |
- Aprobari din industrie
- Denumire tip IPC-4101E: /98, /99, /101, /126
- Servicii de validare IPC-4101E/126 Certificate QPL
- Denumire UL – Clasă ANSI: FR-4.0
- Număr fișier UL: E189572
- Grad de inflamabilitate: 94V-0
- Temperatura maxima de functionare: 130°C
- Disponibilitate standard
- Grosime: 0.002” [0.05 mm] până la 0.062” [1.58 mm], disponibil sub formă de foaie sau panou
- Placare cu folie de cupru: 1/8 până la 12 oz (HTE) pentru suprapunere; 1/8 până la 3 oz (HTE) pentru fețe duble și H până la 2 oz (MLS)
- Preimpregnate: Disponibile sub formă de rolă sau panou
- Modele de sticlă: 106, 1080, 2113, 2116, 1506 și 7628 etc.
