PCB Tg cao
Bảng mạch phải chống cháy và không thể cháy ở nhiệt độ nhất định, mà chỉ có thể mềm ra. Điểm nhiệt độ tại thời điểm này được gọi là nhiệt độ chuyển thủy tinh (điểm Tg), và giá trị này liên quan đến độ ổn định kích thước của bảng PCB. Giá trị TG càng cao, khả năng chịu nhiệt của PCB càng tốt
Khi nhiệt độ tăng đến một khu vực nhất định, chất nền sẽ thay đổi từ “trạng thái thủy tinh” thành “trạng thái cao su”, và nhiệt độ này được gọi là nhiệt độ chuyển thủy tinh của tấm (Tg). Nói cách khác, Tg là nhiệt độ cao nhất (℃) mà nhiệt độ của chất nền được duy trì. Nói cách khác, vật liệu nền PCB thông thường không chỉ sẽ tạo ra hiện tượng biến dạng, nóng chảy và các hiện tượng khác ở nhiệt độ cao mà còn làm giảm mạnh các tính chất cơ học và điện.

Việc tăng Tg của chất nền sẽ tăng cường và cải thiện các đặc tính chịu nhiệt, chống ẩm, chống hóa chất và độ ổn định điện trở của bảng mạch in. Giá trị TG càng cao thì nhiệt độ và các đặc tính khác của bảng mạch càng tốt, đặc biệt là trong quá trình sản xuất không chì, Tg cao được sử dụng rộng rãi hơn.
Tg cao có nghĩa là khả năng chịu nhiệt cao. Với sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp điện tử, đặc biệt là các sản phẩm điện tử được đại diện bởi máy tính, sự phát triển theo hướng chức năng cao và nhiều lớp cao đòi hỏi khả năng chịu nhiệt cao hơn của vật liệu nền PCB như một sự đảm bảo quan trọng. Sự xuất hiện và phát triển của các công nghệ gắn kết mật độ cao được đại diện bởi SMT và CMT đã khiến PCB ngày càng phụ thuộc vào khả năng chịu nhiệt cao của các chất nền về mặt khẩu độ nhỏ, mạch tốt và độ mỏng.
Do đó, sự khác biệt giữa FR-4 thông thường và FR-4 Tg cao là ở trạng thái nóng, đặc biệt là khi được nung nóng sau khi hấp thụ độ ẩm, độ bền cơ học, độ ổn định kích thước, độ bám dính, độ hấp thụ nước, phân hủy nhiệt, giãn nở nhiệt và các điều kiện khác của vật liệu đều khác nhau. Sản phẩm Tg cao rõ ràng tốt hơn vật liệu nền PCB thông thường.
Tại sao lại sử dụng PCB có nhiệt độ cao?
PCB có Tg cao, tức là khi nhiệt độ tăng đến một phạm vi nhất định, chất nền sẽ chuyển từ trạng thái “rắn” sang “trạng thái cao su”, và điểm nhiệt độ này được gọi là nhiệt độ chuyển thủy tinh (Tg) của bảng mạch.
Tg biểu thị nhiệt độ cần thiết để vật liệu chuyển từ trạng thái “rắn” sang “trạng thái cao su”, được đo bằng độ C. Nhìn chung, Tg của vật liệu là trên 130°C, trong khi Tg cao thường là trên 170°C và Tg trung bình là khoảng 150°C. PCB có Tg từ 170°C trở lên thường được gọi là PCB Tg cao.
Độ dẫn nhiệt cao
Vật liệu Tg cao có độ dẫn nhiệt cao và có thể tản nhiệt hiệu quả hơn. Tính chất này giúp cải thiện độ ổn định và độ tin cậy của các thiết bị điện tử, đặc biệt là trong môi trường làm việc ở nhiệt độ cao.
Khả năng chịu nhiệt cao
Giá trị Tg càng cao thì khả năng chịu nhiệt của vật liệu càng tốt. Vật liệu Tg cao có thể duy trì hiệu suất và độ ổn định tốt trong môi trường nhiệt độ cao và phù hợp với môi trường làm việc ở nhiệt độ cao.
Tính chất cơ học tuyệt vời
Vật liệu Tg cao có độ bền và độ cứng cao và có thể chịu được ứng suất cơ học lớn hơn. Tính chất này cho phép vật liệu Tg cao duy trì hiệu suất ổn định ngay cả trong điều kiện môi trường khắc nghiệt.
Tính chất điện tốt:
Vật liệu Tg cao có hằng số điện môi và tiếp tuyến tổn thất thấp hơn, giúp cải thiện chất lượng truyền tín hiệu và khả năng tương thích điện từ. Điều này đặc biệt quan trọng trong các ứng dụng truyền tín hiệu tần số cao và tốc độ cao.
Vật liệu PCB nhiệt độ cao phổ biến
Mặt hàng | Phương pháp | IT-180ATC |
Nhiệt độ (℃) | DSC | 175 |
T-288 (có 1oz Cu, tối thiểu) | TMA | 20 |
Td-5%(℃) | TGA mất 5% | 345 |
CTE (ppm/℃) | a1/a2 | 45/210 |
CTE (%), 50-260℃ | TMA | 2.7 |
Dk @ 1 GHz (RC 50%) | IPC-650 2.5.5.13 | 4.1 |
Df @ 1 GHz (RC 50%) | IPC-650 2.5.5.13 | 0.017 |
CTI (Vôn) | Tiêu chuẩn IEC 60112 / UL 746 | CTI3 (175-249) |
| Mặt hàng | Phương pháp | Điều kiện | đơn vị | Giá trị tiêu biểu | |
|---|---|---|---|---|---|
| Tg | IPC-TM-650 2.4.24.4 | DMA | ℃ | 200 | |
| Tg | TMA | ℃ | 170 | ||
| Td | IPC-TM-650 2.4.24.6 | Mất 5% trọng lượng | ℃ | 350 | |
| CTE (trục Z) | IPC-TM-650 2.4.24 | Trước Tg | phần triệu/℃ | 45 | |
| Sau Tg | phần triệu/℃ | 210 | |||
| 50-260 ℃ | % | 2.3 | |||
| T260 | IPC-TM-650 2.4.24.1 | TMA | phút | > 60 | |
| T288 | IPC-TM-650 2.4.24.1 | TMA | phút | 45 | |
| Căng thẳng nhiệt | IPC-TM-650 2.4.13.1 | 288℃, nhúng hàn | s | > 100 | |
| Điện trở suất | IPC-TM-650 2.5.17.1 | Sau khi chống ẩm | MΩ.cm | 2.5E + 08 | |
| E-24/125 | MΩ.cm | 1.9E + 06 | |||
| Điện trở bề mặt | IPC-TM-650 2.5.17.1 | Sau khi chống ẩm | MΩ | 3.3E + 07 | |
| E-24/125 | MΩ | 2.4E + 06 | |||
| Điện trở hồ quang | IPC-TM-650 2.5.1 | D-48/50+D-4/23 | s | 146 | |
| sự cố điện môi | IPC-TM-650 2.5.6 | D-48/50+D-4/23 | kV | > 45 | |
| Hằng số tiêu tán (Dk) | IPC-TM-650 2.5.5.9 | 1GHz | - | 4.6 | |
| IPC-TM-650 2.5.5.9 | 1MHz | - | 4.8 | ||
| Hệ số tản nhiệt (Df) | IPC-TM-650 2.5.5.9 | 1GHz | - | 0.015 | |
| IPC-TM-650 2.5.5.9 | 1MHz | - | 0.009 | ||
| Độ bền bóc (lá đồng HTE 1oz) | IPC-TM-650 2.4.8 | A | N / mm | - | |
| Sau ứng suất nhiệt 288℃, 10 giây | N/mm[lb/in] | 1.25 [7.14] | |||
| 125 ℃ | N / mm | - | |||
| Độ bền uốn | LW | IPC-TM-650 2.4.4 | A | MPa | 530 |
| CW | IPC-TM-650 2.4.4 | A | MPa | 410 | |
| Hấp thụ nước | IPC-TM-650 2.6.2.1 | E-1/105+D-24/23 | % | 0.07 | |
| CTI | IEC60112 | A | Xêp hạng | PLC 3 | |
| Tính dễ cháy | SIÊU ÂM | C-48/23/50 | Xêp hạng | V-0 | |
| E-24/125 | Xêp hạng | V-0 | |||
Ghi chú:
1. Bảng thông số kỹ thuật: IPC-4101/126, chỉ mang tính chất tham khảo.
2. Tất cả các giá trị điển hình đều dựa trên mẫu vật 1.6mm (16*2116).
| Mặt hàng | Phương pháp | Điều kiện | đơn vị | Giá trị tiêu biểu | |
|---|---|---|---|---|---|
| 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 | Mất 5% trọng lượng | ℃ | 345 | |
| CTE (trục Z) | IPC-TM-650 2.4.24 | Trước Tg | phần triệu/℃ | 45 | |
| Sau Tg | phần triệu/℃ | 220 | |||
| 50-260 ℃ | % | 2.8 | |||
| T260 | IPC-TM-650 2.4.24.1 | TMA | phút | 60 | |
| T288 | IPC-TM-650 2.4.24.1 | TMA | phút | 20 | |
| T300 | IPC-TM-650 2.4.24.1 | TMA | phút | 5 | |
| Căng thẳng nhiệt | IPC-TM-650 2.4.13.1 | 288℃, nhúng hàn | - | 100S Không tách lớp | |
| Điện trở suất | IPC-TM-650 2.5.17.1 | Sau khi chống ẩm | MΩ.cm | 2.2 x 108 | |
| E-24/125 | MΩ.cm | 4.5 x 106 | |||
| Điện trở bề mặt | IPC-TM-650 2.5.17.1 | Sau khi chống ẩm | MΩ | 7.9 x 107 | |
| E-24/125 | MΩ | 1.7 x 106 | |||
| Điện trở hồ quang | IPC-TM-650 2.5.1 | D-48/50+D-4/23 | s | 100 | |
| sự cố điện môi | IPC-TM-650 2.5.6 | D-48/50+D-4/23 | kV | 63 | |
| Hằng số tiêu tán (Dk) | IPC-TM-650 2.5.5.9 | 1MHz | - | 4.8 | |
| IEC 61189-2-721 | 10GHz | - | - | ||
| Hệ số tản nhiệt (Df) | IPC-TM-650 2.5.5.9 | 1MHz | - | 0.013 | |
| IEC 61189-2-721 | 10GHz | - | - | ||
| Độ bền bóc (lá đồng HTE 1Oz) | IPC-TM-650 2.4.8 | A | N / mm | - | |
| Sau ứng suất nhiệt 288℃, 10 giây | N / mm | 1.38 | |||
| 125 ℃ | N / mm | 1.07 | |||
| Độ bền uốn | LW | IPC-TM-650 2.4.4 | A | MPa | 562 |
| CW | IPC-TM-650 2.4.4 | A | MPa | 518 | |
| Hấp thụ nước | IPC-TM-650 2.6.2.1 | E-1/105+D-24/23 | % | 0.10 | |
| CTI | IEC60112 | A | Xêp hạng | PLC 3 | |
| Tính dễ cháy | SIÊU ÂM | C-48/23/50 | Xêp hạng | V-0 | |
| E-24/125 | Xêp hạng | V-0 | |||
Ghi chú:
- Bảng thông số kỹ thuật: IPC-4101/126, chỉ mang tính chất tham khảo.
- Tất cả các giá trị điển hình đều dựa trên mẫu vật 1.6mm, trong khi Tg dành cho mẫu vật ≥0.50mm.
Giải thích: C=Điều hòa độ ẩm, D=Điều hòa ngâm trong nước cất, E=Điều hòa nhiệt độ
Chữ số đầu tiên theo sau chữ cái biểu thị thời gian xử lý trước tính bằng giờ, chữ số thứ hai biểu thị nhiệt độ xử lý trước tính bằng ℃ và chữ số thứ ba biểu thị độ ẩm tương đối.
| Mặt hàng | Phương pháp | Điều kiện | đơn vị | Giá trị tiêu biểu | |
|---|---|---|---|---|---|
| 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 | Mất 5% trọng lượng | ℃ | 355 | |
| CTE (trục Z) | IPC-TM-650 2.4.24 | Trước Tg | phần triệu/℃ | 41 | |
| Sau Tg | phần triệu/℃ | 208 | |||
| 50-260 ℃ | % | 2.4 | |||
| T260 | IPC-TM-650 2.4.24.1 | TMA | phút | > 60 | |
| T288 | IPC-TM-650 2.4.24.1 | TMA | phút | 30 | |
| T300 | IPC-TM-650 2.4.24.1 | TMA | phút | 15 | |
| Căng thẳng nhiệt | IPC-TM-650 2.4.13.1 | 288℃, nhúng hàn | s | > 100 | |
| Điện trở suất | IPC-TM-650 2.5.17.1 | Sau khi chống ẩm | MΩ.cm | 8.7 Đ+08 | |
| E-24/125 | MΩ.cm | 7.2 Đ+06 | |||
| Điện trở bề mặt | IPC-TM-650 2.5.17.1 | Sau khi chống ẩm | MΩ | 2.2 Đ+07 | |
| E-24/125 | MΩ | 8.6 Đ+06 | |||
| Điện trở hồ quang | IPC-TM-650 2.5.1 | D-48/50+D-4/23 | s | 133 | |
| sự cố điện môi | IPC-TM-650 2.5.6 | D-48/50+D-4/23 | kV | > 45 | |
| Hằng số tiêu tán (Dk) | IPC-TM-650 2.5.5.9 | 1GHz | - | 4.6 | |
| IPC-TM-650 2.5.5.9 | 1MHz | - | 4.9 | ||
| Hệ số tản nhiệt (Df) | IPC-TM-650 2.5.5.9 | 1GHz | - | 0.018 | |
| IPC-TM-650 2.5.5.9 | 1MHz | - | 0.015 | ||
| Độ bền bóc (lá đồng HTE 1oz) | IPC-TM-650 2.4.8 | A | N / mm | - | |
| Sau ứng suất nhiệt 288℃, 10 giây | N/mm[lb/in] | 1.3 [7.43] | |||
| 125 ℃ | N / mm | ||||
| Độ bền uốn | LW | IPC-TM-650 2.4.4 | A | MPa | 567 |
| CW | IPC-TM-650 2.4.4 | A | MPa | 442 | |
| Hấp thụ nước | IPC-TM-650 2.6.2.1 | E-1/105+D-24/23 | % | 0.08 | |
| CTI | IEC60112 | A | Xêp hạng | PLC 3 | |
| Tính dễ cháy | SIÊU ÂM | C-48/23/50 | Xêp hạng | V-0 | |
| E-24/125 | Xêp hạng | V-0 | |||
Ghi chú:
1. Bảng thông số kỹ thuật: IPC-4101/126, chỉ mang tính chất tham khảo.
2. Tất cả các giá trị điển hình đều dựa trên mẫu vật 1.6mm (8*7628).
| Bất động sản | Giá trị điển hình |
|---|---|
| Tg (DMA) | 190 ° C |
| Tg (DSC) | 180 ° C |
| Tg (TMA) | 170 ° C |
| Td (TGA) | 340 ° C |
| Trục z CTE (50 đến 260 °C) | 2.7% |
| T-260/T288 | >60 phút/ >15 phút |
| Độ cho phép @1GHz(RC 50%) | 4.3 |
| Tangent mất mát @1GHz(RC 50%) | 0.018 |
- Phê duyệt ngành
- IPC-4101E Loại ký hiệu: /98, /99, /101, /126
- Dịch vụ xác thực IPC-4101E/126 được chứng nhận QPL
- Chỉ định UL – Cấp ANSI: FR-4.0
- Số hồ sơ UL: E189572
- Xếp hạng khả năng cháy: 94V-0
- Nhiệt độ hoạt động tối đa: 130 ° C
- Chuẩn mực sẵn có
- Độ dày: 0.002”[0.05mm] đến 0.062”[1.58mm], có dạng tấm hoặc dạng tấm
- Lớp phủ lá đồng: 1/8 đến 12oz (HTE) cho lớp phủ tích hợp; 1/8 đến 3oz (HTE) cho lớp phủ hai mặt và H đến 2oz (MLS)
- Prepregs: Có sẵn dạng cuộn hoặc dạng tấm
- Kiểu kính: 106, 1080, 2113, 2116, 1506 và 7628, v.v.
