High TG PCB - High Temerature-printplaat voor PCB-toepassingen die hoge temperaturen vereisen.
De laatste jaren vragen steeds meer klanten om PCB's met een hoge Tg te produceren.
Als u in uw branche met printplaten werkt, bent u misschien wel bekend met de high-TG-printplaten. Omdat de effectieve werking van uw printplaten zo belangrijk is voor uw bedrijf, is het wellicht in uw belang om iets meer te weten te komen over high-TG printplaten.
Wat is High-TG printplaat?
Tg betekent glasovergangstemperatuur. Aangezien de ontvlambaarheid van de printplaat (PCB) V-0 (UL 94-V0) is, dus als de temperatuur de aangegeven Tg-waarde overschrijdt, zal de kaart van glasachtige naar rubberachtige toestand veranderen en dan zal de functie van de PCB worden beïnvloed.
Als de werktemperatuur van uw product hoger is dan normaal (130-140C), moet u materiaal met een hoge Tg gebruiken dat> 170C is. en populaire PCB-hoge waarden zijn 170 ° C, 175 ° C en 180 ° C. Normaal moet de PCB Tg-waarde ten minste 10-20C hoger zijn dan de bedrijfstemperatuur van het product. Als u 130TG-raad, zal de werktemperatuur lager zijn dan 110C; als gebruik 170 hoge TG-plaat, dan moet de maximale werktemperatuur lager zijn dan 150C.
Wanneer heeft u een printplaat voor hoge temperaturen nodig?
U hebt een printplaat voor hoge temperaturen nodig voor uw toepassingen als uw PCB een thermische belasting van maximaal 25 graden Celsius onder de TG ondervindt. Als uw product in het bereik van 130 graden Celsius of hoger wordt gebruikt, wilt u een hoge TG-printplaat gebruiken om veilig te zijn. De belangrijkste reden voor de Hi TG-printplaat is vanwege de verplaatsing naar RoHS-pcb's. Het zorgt ervoor dat het grootste deel van de pcb-industrie naar Hi TG-materialen gaat vanwege de hogere temperaturen die nodig zijn om het loodvrije soldeer te laten stromen.
Toepassingen voor PCB's op hoge temperatuur
Als u werkt met ontwerpen met een hoge vermogensdichtheid waarvan de warmteontwikkeling waarschijnlijk uw koellichamen of andere methoden voor warmtebeheer zal overweldigen, is een high-TG PCB echt het enige antwoord. Als u probeert de warmteopwekking van uw PCB te verminderen, kan dit het gewicht, de kosten, de stroomvereisten of de grootte van uw toepassing beïnvloeden, en het is meestal veel goedkoper en praktischer om eenvoudig te beginnen met een hittebestendige PCB op hoge temperatuur.
Hoge temperaturen kunnen rampzalig zijn voor onbeschermde PCB's, beschadiging van diëlektrica en geleiders, mechanische spanningen veroorzaken door verschillen in thermische expansiesnelheden en uiteindelijk alles veroorzaken, van inconsistente prestaties tot totale uitval. Als uw toepassingen gevaar lopen uw PCB's aan extreme temperaturen bloot te stellen of als de PCB RoHS-conform moet zijn, is het in uw belang om naar high-TG PCB's te kijken.
- Meerlagige printplaten met veel lagen
- Industriële elektronica
- Auto-elektronica
- Fineline trace structuren
- Elektronica op hoge temperatuur
Overwegingen voor warmteafvoer
High-TG PCB's zijn erg belangrijk als u uw printplaten wilt beschermen tegen de hoge temperaturen van uw applicatieproces of tijdens de extreme temperaturen van loodvrije montage, maar u wilt natuurlijk meerdere methoden overwegen om de extreme hitte gegenereerd door elektronische toepassingen buiten uw bord.
Er zijn drie overwegingen voor het afvoeren van de hoge warmte die wordt gegenereerd door de werking van elektronica met printplaten: convectie, geleiding en straling.
Convectiewarmteoverdracht is het proces waarbij warmte wordt overgedragen aan lucht of water om het uit een gebied te laten stromen - bijvoorbeeld wanneer vloeistof warmte absorbeert en naar een koellichaam stroomt waar het afkoelt. Convectie kan ook verwijzen naar het gebruik van een ventilator of pomp om lucht over het oppervlak te persen en daarmee warmte af te voeren.
In de meeste printplaten vindt u een convectiesysteem waarbij convectie, meestal inclusief een koelluchtventilator, de warmte via thermische vias naar grote, emitterende koellichamen draagt die zijn verbonden met geleidende ruggen.
Geleidingswarmte koelt door het koellichaam in direct contact te brengen met de warmtebron, waardoor de warmte weg van de bron kan stromen, net zoals een elektrische stroom door een systeem stroomt.
Ontwerpers verspreiden stralingswarmte door ervoor te zorgen dat ze een direct pad ontwerpen voor elektromagnetische golven om weg te stromen van de bron. Hoewel elektromagnetische golfstraling geen enorme hoeveelheid warmte genereert, kan het bord, als het is ontworpen om reflecterende oppervlakken in het pad van deze golven te plaatsen, een rebound-effect veroorzaken en de hoeveelheid warmte die straling op het bord genereert aanzienlijk vergroten.
Je kunt zien dat hoe meer warmte je moet verwerken, hoe meer het van invloed is op het ontwerp van het bord. Het verminderen van de vermogensdichtheid kan de effectiviteit van uw product beperken, terwijl koellichamen worden toegevoegd en ventilatoren de grootte, het gewicht en de kosten kunnen verhogen. Dit is de reden waarom, zelfs als je op de hoogte bent van andere effectieve methoden voor warmtebeheer, het een heel goed idee kan zijn om naar high-TG-materialen te kijken als onderdeel van je totale oplossing voor warmtebeheersing.
Hoge TG PCB-materialen
Bij Bittele Electronics bieden we complete PCB-assemblageoplossingen voor alle soorten vereisten voor hoogwaardige PCB-fabricage en hoogwaardige PCB-assemblage. Een van de meest voorkomende speciale vereisten voor PCB-fabricage is de behoefte aan tolerantie bij hoge temperaturen om veeleisende bedrijfsomstandigheden en / of omgevingen te weerstaan.
We komen vaak vragen van onze klanten tegen over de temperatuurvereisten voor het PCB-assemblageproces zelf en of een specifieke materiaalselectie vereist is voor loodvrije PCB-assemblage. Omdat onze faciliteiten allemaal volledig RoHS-conform zijn, zijn al onze standaardmaterialen geschikt voor de hogere Reflow-soldeertemperaturen van loodvrije processen. U hoeft zich nooit zorgen te maken over het kiezen van een robuuster hitteprofiel voor het productieproces zelf, maar in sommige gevallen moeten de afgewerkte platen langdurig op hoge temperatuur werken. In dit geval bieden we een selectie van PCB-materialen die aan uw specifieke behoeften kunnen voldoen.
Temperatuurprofielen voor PCB-materiaal worden in het algemeen uitgedrukt door de Tg (Glass Transition Temperature) van het materiaal. Deze meetwaarde noteert de temperatuur waarbij het stijve, glasachtige polymeer zacht wordt en onderhevig is aan kromtrekken of andere fysieke defecten. Als u geen minimaal Tg-niveau voor uw boards in uw PCB-ontwerpbestanden opgeeft, zullen we normaal ons standaard Tg 140 FR4-materiaal gebruiken, dat voldoende is om het reflow-soldeerproces en de meeste standaard bedrijfsomstandigheden te weerstaan.
We bieden ook hogere Tg-materialen voor uw gemak, zoals Tg 170 FR4-materiaal en IT180A met een karakteristieke Tg 180. We bieden nog steeds al onze standaard PCB-opties met high-Tg-kaarten, zodat u zich geen zorgen hoeft te maken over het wijzigen van uw ontwerp als gevolg van deze materiaalselectie. De onderstaande grafiek toont een selectie van PCB-materialen en hun kenmerken voor uw referentie.
Wat is FR-4?
FR-4 is een kwaliteitsaanduiding voor vlamvertragend glasvezelversterkt epoxy-materiaal. FR-4 PCB biedt dus een veel grotere weerstand tegen hitte dan een standaard PCB. FR-4 printplaten zijn verdeeld in vier classificaties die worden bepaald door het aantal koperen sporenlagen in het materiaal:
• Enkelzijdige PCB / enkellaags PCB
• Dubbelzijdige printplaat / dubbellaags printplaat
• Vier of meer dan 10 lagen PCB / meerlagige PCB
De kenmerken van High Tg-materialen zijn hieronder opgesomd:
- Hogere hittebestendigheid
- Lagere Z-as CTE
- Uitstekende thermische stressbestendigheid
- Hoge thermische schokbestendigheid
- Uitstekende PTH-betrouwbaarheid
- Pcbway biedt enkele populaire High Tg-materialen
- S1000-2 & S1170: Shengyi-materialen
- IT-180A: ITEQ-materiaal
- TU768: TUC-materiaal
Technische opties voor High-Tg-printplaten
CTE-z
De CTE-waarde geeft de thermische uitzetting van het basismateriaal weer. CTE-z vertegenwoordigt de z-as en is bijvoorbeeld vanwege de stabiliteit van de via's van groot belang. Een hogere Tg-waarde geeft de voorkeur aan een lage CTE-z-waarde die de absolute expansie op de z-as vertegenwoordigt. Fouten zoals het optillen van kussens, hoekscheuren en scheuren in de via kunnen worden voorkomen door een lage CTE-z-waarde.
T260 - T288-waarde, Td
De ontledingstemperatuur Td van een harssysteem hangt af van de bindingsenergieën in de polymeren en niet van de glasovergangstemperatuur Tg. Een goede indicator voor deze eigenschap is de T260- of T288-waarde, die de tijd specificeert tot delaminatie bij respectievelijk 260 ° C of 288 ° C.
Een zeer belangrijke indicator voor de hittebestendigheid is de tijd tot delaminatie bij een bepaalde temperatuur. Deze test wordt bij voorkeur uitgevoerd bij 260 ° C of 288 ° C. De T260- of T288-waarde is de tijd tot delaminatie van het geteste materiaal bij respectievelijk 260 ° C of 288 ° C.
Td: Ontledingstemperatuur geeft de temperatuur aan waarbij het basismateriaal 5 gew.% Heeft verloren en is een belangrijke parameter voor de thermische stabiliteit van een basismateriaal. Door het overschrijden van deze temperatuur treedt een onomkeerbare degradatie en schade aan het materiaal door de ontleding op.
Hoge TG PCB-voordelen
- Hoge glas flow temperatuur waarde (TG)
- Duurzaamheid bij hoge temperaturen
- Lange delaminatieduurzaamheid
- Lage Z-as uitbreiding (CTE)
Hoge TG PCB-fabrikant en productiecapaciteit
JHY PCB kan High-Tg-printplaten produceren met een Tg-waarde tot 180 ° C.
We gebruikten meestal High Tg-materialen, als u een gegevensblad nodig hebt, neem dan rechtstreeks contact met ons op.
|
Material
|
TG
|
Td
|
CTE-z
|
Td260
|
Td288
|
|
(DSC, °C)
|
(Wt, °C)
|
(ppm/°C)
|
(min)
|
(min)
|
|
S1141 (FR4)
|
175
|
300
|
55
|
8
|
/
|
|
S1000-2M (FR4)
|
180
|
345
|
45
|
60
|
20
|
|
IT180A
|
180
|
345
|
45
|
60
|
20
|
|
Rogers 4350B
|
280
|
390
|
50
|
/
|
|
Ms. Megan