Χρυσό FR4 υψηλό TG PCB βύθισης με την αμόλυβδη λήξη επιφάνειας HASL

Τι είναι το υψηλό Tg PCB;

Ποια είναι τα πλεονεκτήματα της χρήσης υψηλού PCB;

Θερμοκρασία μετάβασης γυαλιού (Tg)

Οι θερμικές ιδιότητες του συστήματος ρητίνης χαρακτηρίζονται από τη θερμοκρασία μετάπτωσης υάλου (Tg), η οποία εκφράζεται πάντα σε °C.Η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη ιδιότητα είναι η θερμική διαστολή.Κατά τη μέτρηση της διαστολής σε σχέση με τη θερμοκρασία, μπορούμε να πάρουμε μια καμπύλη όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα.Το Tg καθορίζεται από την τομή των εφαπτομένων των επίπεδων και απότομων τμημάτων της καμπύλης διαστολής.Κάτω από τη θερμοκρασία μετάπτωσης γυαλιού, η εποξειδική ρητίνη είναι άκαμπτη και υαλώδης.Όταν ξεπεραστεί η θερμοκρασία μετάπτωσης γυαλιού, αλλάζει σε μαλακή και ελαστική κατάσταση.

Για τους πιο συχνά χρησιμοποιούμενους τύπους εποξειδικής ρητίνης (βαθμός FR-4), η θερμοκρασία μετάπτωσης γυαλιού κυμαίνεται μεταξύ 115-130°C, επομένως όταν η σανίδα συγκολλάται, η θερμοκρασία μετάβασης γυαλιού ξεπερνιέται εύκολα.Η σανίδα διαστέλλεται προς την κατεύθυνση του άξονα Z και πιέζει τον χαλκό του τοιχώματος της οπής.Η διαστολή της εποξειδικής ρητίνης είναι περίπου 15 έως 20 φορές μεγαλύτερη από αυτή του χαλκού όταν υπερβαίνει το Tg.Αυτό συνεπάγεται έναν ορισμένο κίνδυνο ρωγμής του τοίχου σε επιμεταλλωμένες οπές και όσο περισσότερη ρητίνη γύρω από το τοίχωμα της οπής, τόσο μεγαλύτερος είναι ο κίνδυνος.Κάτω από τη θερμοκρασία μετάπτωσης γυαλιού, ο λόγος διαστολής μεταξύ εποξειδικού και χαλκού είναι μόνο τρεις φορές, επομένως εδώ ο κίνδυνος ρωγμών είναι αμελητέος.

Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, όταν η θερμοκρασία ενός PCB με υψηλή περιεκτικότητα σε Tg αυξηθεί σε μια συγκεκριμένη περιοχή, το υπόστρωμα θα μετατραπεί σε "λαστιχένια κατάσταση" από "υαλώδη κατάσταση", η θερμοκρασία αυτή τη στιγμή ονομάζεται θερμοκρασία μετάπτωσης υάλου (Tg) του πλακέτα PCB.Δηλαδή, Tg είναι η μέγιστη θερμοκρασία (° C) στην οποία το υπόστρωμα παραμένει άκαμπτο.Με άλλα λόγια, τα υλικά υποστρώματος των συνηθισμένων PCB όχι μόνο μαλακώνουν, παραμορφώνονται, λιώνουν και ούτω καθεξής σε υψηλές θερμοκρασίες, αλλά έχουν επίσης απότομη πτώση στις μηχανικές και ηλεκτρικές ιδιότητες (δεν νομίζω ότι είστε διατεθειμένοι να δείτε αυτό να συμβαίνει τα προϊόντα σας).

Η Tg του γενικού πίνακα είναι πάνω από 130 βαθμούς Κελσίου, η υψηλή Tg είναι γενικά μεγαλύτερη από 170 βαθμούς Κελσίου, η μέση Tg είναι περίπου μεγαλύτερη από 150 βαθμούς Κελσίου. Οι πλακέτες PCB με Tg ≥ 170 ° C συνήθως ονομάζονται PCB υψηλής Tg.

Εάν το Tg ενός υποστρώματος αυξηθεί, τότε τα χαρακτηριστικά της αντοχής στη θερμότητα, της αντοχής στην υγρασία, της χημικής αντίστασης και της αντοχής στη σταθερότητα κ.λπ., του PCB θα βελτιωθούν και θα ενισχυθούν.Όσο υψηλότερη είναι η τιμή Tg, τόσο καλύτερη είναι η αντίσταση στη θερμοκρασία της πλακέτας, ειδικά στη διαδικασία χωρίς μόλυβδο.Η υψηλή Tg χρησιμοποιείται ευρύτερα στις μέρες μας.

Το υψηλό Tg αναφέρεται σε υψηλή αντοχή στη θερμότητα.Με την ταχεία ανάπτυξη της βιομηχανίας ηλεκτρονικών, ειδικά η ανάπτυξη των ηλεκτρονικών προϊόντων που αντιπροσωπεύουν οι υπολογιστές στην τάση της υψηλής λειτουργικότητας και υψηλής πολυστρωματικής, απαιτείται υψηλότερη θερμική αντίσταση του υλικού υποστρώματος PCB ως σημαντική εγγύηση.Η εμφάνιση και η ανάπτυξη της τεχνολογίας πακέτων υψηλής πυκνότητας που αντιπροσωπεύεται από το SMT, CMT, καθιστά το PCB όλο και πιο αχώριστο από την υποστήριξη υψηλής αντοχής στη θερμότητα σε ό,τι αφορά τα μικρά κυκλώματα, τα λεπτά κυκλώματα και την τάση αραίωσης.

Επομένως, οι διαφορές μεταξύ του κανονικού FR-4 και του FR-4 με υψηλό Tg είναι ότι η μηχανική αντοχή, η σταθερότητα διαστάσεων, η συγκολλητικότητα, η απορρόφηση νερού, η θερμική αποσύνθεση, η θερμική διαστολή και άλλες συνθήκες διαφέρουν στη θερμική κατάσταση, ειδικά όταν θερμαίνονται μετά την απορρόφηση υγρασίας .Το προϊόν υψηλής περιεκτικότητας σε Tg είναι προφανώς καλύτερο από τα συνηθισμένα υλικά υποστρώματος PCB.Τα τελευταία χρόνια, οι πελάτες που ζητούν υψηλό Tg PCB αυξάνονται χρόνο με το χρόνο.