高Tg PCB
电路板必须具有阻燃性,在一定温度下不能燃烧,只能软化。此时的温度点称为玻璃化转变温度(Tg 点),该值与 PCB 板的尺寸稳定性密切相关。Tg 值越高,PCB 板的耐温性能越好。
当温度升高到一定程度时,基板会从“玻璃态”转变为“橡胶态”,这个温度称为基板的玻璃化转变温度(Tg)。换句话说,Tg 是基板能够保持温度的最高温度(℃)。也就是说,普通的 PCB 基板材料在高温下不仅会产生变形、熔化等现象,而且其机械性能和电气性能也会急剧下降。

提高基板的玻璃化转变温度(Tg)可以增强和改善印刷电路板的耐热性、耐湿性、耐化学性和电阻稳定性。Tg值越高,电路板的温度性能和其他性能越好,尤其是在无铅制造工艺中,高Tg值应用更为广泛。
高Tg指的是高耐热性。随着电子产业,特别是以计算机为代表的电子产品的快速发展,高功能性和多层化的发展对PCB基板材料的耐热性提出了更高的要求。以SMT和CMT为代表的高密度贴装技术的出现和发展,使得PCB在小开孔、精细电路和超薄设计等方面越来越依赖于基板的高耐热性。
因此,普通FR-4和高Tg FR-4的区别在于,在高温状态下,尤其是在吸湿后加热时,材料的机械强度、尺寸稳定性、粘合性、吸水率、热分解、热膨胀等性能均有所不同。高Tg产品明显优于普通PCB基板材料。
为什么需要高Tg PCB?
高 Tg PCB,即当温度升高到一定范围时,基板从“固态”变为“橡胶态”,这个温度点称为电路板的玻璃化转变温度 (Tg)。
Tg 代表材料从“固态”转变为“橡胶态”所需的温度,单位为摄氏度。通常,材料的 Tg 高于 130°C,高 Tg 通常高于 170°C,中等 Tg 约为 150°C。Tg 为 170°C 或更高的 PCB 通常被称为高 Tg PCB。
高导热性
高Tg材料具有高导热性,能够更有效地散热。这一特性有助于提高电子设备的稳定性和可靠性,尤其是在高温工作环境下。
高耐热性
Tg值越高,材料的耐热性越好。高Tg值材料在高温环境下能保持良好的性能和稳定性,适用于高温工作环境。
优异的机械性能
高Tg材料具有高强度和高刚度,能够承受更大的机械应力。这一特性使得高Tg材料即使在恶劣的环境条件下也能保持稳定的性能。
良好的电气性能:
高Tg材料具有较低的介电常数和损耗角正切,这有助于提高信号传输质量和电磁兼容性。这在高频高速信号传输应用中尤为重要。
常用高Tg PCB材料
属性 | 方法 | IT-180ATC |
玻璃化转变温度(℃) | DSC | 175 |
T-288(含1盎司铜,最小) | TMA | 20 |
Td-5%(℃) | TGA 损失 5% | 345 |
CTE(ppm/℃) | a1/a2 | 45/210 |
CTE (%),50-260℃ | TMA | 2.7 |
1 GHz 频率下的 Dk(RC 50%) | IPC TM-650 2.5.5.13 | 4.1 |
1 GHz 频率下的 Df(RC 50%) | IPC TM-650 2.5.5.13 | 0.017 |
CTI(伏特) | IEC 60112 / UL 746 | CTI 3 (175-249) |
| 属性 | 付款方式 | Condition | 单位 | Typical Value | |
|---|---|---|---|---|---|
| Tg | IPC-TM-650 2.4.24.4 | DMA | ℃ | 200 | |
| Tg | TMA | ℃ | 170 | ||
| Td | IPC-TM-650 2.4.24.6 | 5% 重量损失 | ℃ | 350 | |
| CTE(Z轴) | IPC-TM-650 2.4.24 | Tg之前 | 百万分之一/℃ | 45 | |
| 玻璃化转变温度之后 | 百万分之一/℃ | 210 | |||
| 50-260℃ | % | 2.3 | |||
| T260 | IPC-TM-650 2.4.24.1 | TMA | 分钟 | > 60 | |
| T288 | IPC-TM-650 2.4.24.1 | TMA | 分钟 | 45 | |
| 热应力 | IPC-TM-650 2.4.13.1 | 288℃,浸焊 | s | > 100 | |
| 体积电阻率 | IPC-TM-650 2.5.17.1 | 防潮后 | 兆欧.厘米 | 2.5 + 08 | |
| E-24/125 | 兆欧.厘米 | 1.9 + 06 | |||
| 表面电阻率 | IPC-TM-650 2.5.17.1 | 防潮后 | 兆欧 | 3.3 + 07 | |
| E-24/125 | 兆欧 | 2.4 + 06 | |||
| 耐电弧 | IPC-TM-650 2.5.1 | D-48/50+D-4/23 | s | 146 | |
| 介电击穿 | IPC-TM-650 2.5.6 | D-48/50+D-4/23 | kV | > 45 | |
| 耗散常数(Dk) | IPC-TM-650 2.5.5.9 | 1GHz | - | 4.6 | |
| IPC-TM-650 2.5.5.9 | 1MHz | - | 4.8 | ||
| 耗散因数 (Df) | IPC-TM-650 2.5.5.9 | 1GHz | - | 0.015 | |
| IPC-TM-650 2.5.5.9 | 1MHz | - | 0.009 | ||
| 剥离强度(1盎司HTE铜箔) | IPC-TM-650 2.4.8 | A | 牛顿/毫米 | - | |
| 热应力后288℃,10s | 牛/毫米[磅/英寸] | 1.25 [7.14] | |||
| 125℃ | 牛顿/毫米 | - | |||
| 抗弯强度 | LW | IPC-TM-650 2.4.4 | A | MPa | 530 |
| CW | IPC-TM-650 2.4.4 | A | MPa | 410 | |
| 吸水 | IPC-TM-650 2.6.2.1 | E-1/105+D-24/23 | % | 0.07 | |
| CTI | IEC60112 | A | 评分 | PLC 3 | |
| 易燃 | UL94 | C-48/23/50 | 评分 | V-0 | |
| E-24/125 | 评分 | V-0 | |||
备注:
1. 规格表:IPC-4101/126,仅供参考。
2. 所有典型值均基于 1.6mm(16 * 2116)试样。
| 属性 | 付款方式 | Condition | 单位 | Typical Value | |
|---|---|---|---|---|---|
| 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% 重量损失 | ℃ | 345 | |
| CTE(Z轴) | IPC-TM-650 2.4.24 | Tg之前 | 百万分之一/℃ | 45 | |
| 玻璃化转变温度之后 | 百万分之一/℃ | 220 | |||
| 50-260℃ | % | 2.8 | |||
| T260 | IPC-TM-650 2.4.24.1 | TMA | 分钟 | 60 | |
| T288 | IPC-TM-650 2.4.24.1 | TMA | 分钟 | 20 | |
| T300 | IPC-TM-650 2.4.24.1 | TMA | 分钟 | 5 | |
| 热应力 | IPC-TM-650 2.4.13.1 | 288℃,浸焊 | - | 100S 无分层 | |
| 体积电阻率 | IPC-TM-650 2.5.17.1 | 防潮后 | 兆欧.厘米 | 2.2 x 108 | |
| E-24/125 | 兆欧.厘米 | 4.5 x 106 | |||
| 表面电阻率 | IPC-TM-650 2.5.17.1 | 防潮后 | 兆欧 | 7.9 x 107 | |
| E-24/125 | 兆欧 | 1.7 x 106 | |||
| 耐电弧 | IPC-TM-650 2.5.1 | D-48/50+D-4/23 | s | 100 | |
| 介电击穿 | IPC-TM-650 2.5.6 | D-48/50+D-4/23 | kV | 63 | |
| 耗散常数(Dk) | IPC-TM-650 2.5.5.9 | 1MHz | - | 4.8 | |
| IEC 61189-2-721 | 10GHz | - | - | ||
| 耗散因数 (Df) | IPC-TM-650 2.5.5.9 | 1MHz | - | 0.013 | |
| IEC 61189-2-721 | 10GHz | - | - | ||
| 剥离强度(1Oz HTE铜箔) | IPC-TM-650 2.4.8 | A | 牛顿/毫米 | - | |
| 热应力后288℃,10s | 牛顿/毫米 | 1.38 | |||
| 125℃ | 牛顿/毫米 | 1.07 | |||
| 抗弯强度 | LW | IPC-TM-650 2.4.4 | A | MPa | 562 |
| CW | IPC-TM-650 2.4.4 | A | MPa | 518 | |
| 吸水 | IPC-TM-650 2.6.2.1 | E-1/105+D-24/23 | % | 0.10 | |
| CTI | IEC60112 | A | 评分 | PLC 3 | |
| 易燃 | UL94 | C-48/23/50 | 评分 | V-0 | |
| E-24/125 | 评分 | V-0 | |||
备注:
- 规格表:IPC-4101/126,仅供参考。
- 所有典型值均基于 1.6mm 的试样,而 Tg 则适用于 ≥0.50mm 的试样。
说明:C=湿度调节,D=蒸馏水浸泡调节,E=温度调节
字母后的第一个数字表示预处理的持续时间(小时),第二个数字表示预处理温度(℃),第三个数字表示相对湿度。
| 属性 | 付款方式 | Condition | 单位 | Typical Value | |
|---|---|---|---|---|---|
| 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% 重量损失 | ℃ | 355 | |
| CTE(Z轴) | IPC-TM-650 2.4.24 | Tg之前 | 百万分之一/℃ | 41 | |
| 玻璃化转变温度之后 | 百万分之一/℃ | 208 | |||
| 50-260℃ | % | 2.4 | |||
| T260 | IPC-TM-650 2.4.24.1 | TMA | 分钟 | > 60 | |
| T288 | IPC-TM-650 2.4.24.1 | TMA | 分钟 | 30 | |
| T300 | IPC-TM-650 2.4.24.1 | TMA | 分钟 | 15 | |
| 热应力 | IPC-TM-650 2.4.13.1 | 288℃,浸焊 | s | > 100 | |
| 体积电阻率 | IPC-TM-650 2.5.17.1 | 防潮后 | 兆欧.厘米 | 8.7+08 | |
| E-24/125 | 兆欧.厘米 | 7.2+06 | |||
| 表面电阻率 | IPC-TM-650 2.5.17.1 | 防潮后 | 兆欧 | 2.2+07 | |
| E-24/125 | 兆欧 | 8.6+06 | |||
| 耐电弧 | IPC-TM-650 2.5.1 | D-48/50+D-4/23 | s | 133 | |
| 介电击穿 | IPC-TM-650 2.5.6 | D-48/50+D-4/23 | kV | > 45 | |
| 耗散常数(Dk) | IPC-TM-650 2.5.5.9 | 1GHz | - | 4.6 | |
| IPC-TM-650 2.5.5.9 | 1MHz | - | 4.9 | ||
| 耗散因数 (Df) | IPC-TM-650 2.5.5.9 | 1GHz | - | 0.018 | |
| IPC-TM-650 2.5.5.9 | 1MHz | - | 0.015 | ||
| 剥离强度(1盎司HTE铜箔) | IPC-TM-650 2.4.8 | A | 牛顿/毫米 | - | |
| 热应力后288℃,10s | 牛/毫米[磅/英寸] | 1.3 [7.43] | |||
| 125℃ | 牛顿/毫米 | ||||
| 抗弯强度 | LW | IPC-TM-650 2.4.4 | A | MPa | 567 |
| CW | IPC-TM-650 2.4.4 | A | MPa | 442 | |
| 吸水 | IPC-TM-650 2.6.2.1 | E-1/105+D-24/23 | % | 0.08 | |
| CTI | IEC60112 | A | 评分 | PLC 3 | |
| 易燃 | UL94 | C-48/23/50 | 评分 | V-0 | |
| E-24/125 | 评分 | V-0 | |||
备注:
1. 规格表:IPC-4101/126,仅供参考。
2. 所有典型值均基于 1.6mm(8 * 7628)试样。
| 特性 | 典型值 |
|---|---|
| 玻璃化转变温度 (DMA) | 190℃, |
| 玻璃化转变温度 (DSC) | 180℃, |
| 玻璃化转变温度(TMA) | 170℃, |
| 热重分析 (TGA) | 340℃, |
| CTE z 轴(50 至 260 °C) | 2.7% |
| T-260/T288 | >60分钟/ >15分钟 |
| 1GHz频率下介电常数(RC 50%) | 4.3 |
| 1GHz时损耗角正切(RC 50%) | 0.018 |
- 行业认证
- IPC-4101E 型号:/98、/99、/101、/126
- IPC-4101E/126 验证服务 QPL 认证
- UL认证 – ANSI等级:FR-4.0
- UL 文件编号:E189572
- 阻燃等级:94V-0
- 最高工作温度:130°C
- 标准可用性
- 厚度:0.002英寸[0.05毫米]至0.062英寸[1.58毫米],可提供片材或板材形式
- 铜箔覆层:1/8 至 12 盎司(HTE)用于叠层结构;1/8 至 3 盎司(HTE)用于双面结构;H 至 2 盎司(MLS)
- 预浸料:可提供卷材或板材形式
- 玻璃款式:106、1080、2113、2116、1506 和 7628 等。
