Βιομηχανική πλακέτα ηλεκτρονικών PCB υψηλής TG170 12 στρώσεων ENIG

Η πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος υψηλής στρώσης (PCB υψηλής στρώσης) είναι μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος (PCB) με περισσότερα από 8 στρώματα. Λόγω των πλεονεκτημάτων της ως πλακέτας κυκλώματος πολλαπλών στρώσεων, μπορεί να επιτευχθεί υψηλότερη πυκνότητα κυκλώματος σε μικρότερο μέγεθος, επιτρέποντας πιο σύνθετο σχεδιασμό κυκλωμάτων, επομένως είναι πολύ κατάλληλη για επεξεργασία ψηφιακού σήματος υψηλής ταχύτητας, ραδιοσυχνότητες μικροκυμάτων, μόντεμ, διακομιστές υψηλής τεχνολογίας, αποθήκευση δεδομένων και άλλους τομείς. Οι πλακέτες κυκλωμάτων υψηλού επιπέδου κατασκευάζονται συνήθως από πλακέτες FR4 υψηλής TG ή άλλα υλικά υποστρώματος υψηλής απόδοσης, τα οποία μπορούν να διατηρήσουν τη σταθερότητα του κυκλώματος σε περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας, υψηλής υγρασίας και υψηλής συχνότητας.

Όσον αφορά τις τιμές TG των υλικών FR4

Το υπόστρωμα FR-4 είναι ένα σύστημα εποξειδικής ρητίνης, επομένως για μεγάλο χρονικό διάστημα, η τιμή Tg είναι ο πιο συνηθισμένος δείκτης που χρησιμοποιείται για την ταξινόμηση της ποιότητας του υποστρώματος FR-4, είναι επίσης ένας από τους πιο σημαντικούς δείκτες απόδοσης στην προδιαγραφή IPC-4101. Η τιμή Tg του συστήματος ρητίνης αναφέρεται στο υλικό από μια σχετικά άκαμπτη ή "γυάλινη" κατάσταση σε μια εύκολα παραμορφώσιμη ή μαλακωμένη κατάσταση σημείο μετάβασης θερμοκρασίας. Αυτή η θερμοδυναμική αλλαγή είναι πάντα αναστρέψιμη εφόσον η ρητίνη δεν αποσυντίθεται. Αυτό σημαίνει ότι όταν ένα υλικό θερμαίνεται από θερμοκρασία δωματίου σε θερμοκρασία πάνω από την τιμή Tg και στη συνέχεια ψύχεται κάτω από την τιμή Tg, μπορεί να επιστρέψει στην προηγούμενη άκαμπτη κατάστασή του με τις ίδιες ιδιότητες.

Ωστόσο, όταν το υλικό θερμαίνεται σε θερμοκρασία πολύ υψηλότερη από την τιμή Tg, μπορεί να προκληθούν μη αναστρέψιμες αλλαγές στην κατάσταση φάσης. Η επίδραση αυτής της θερμοκρασίας έχει να κάνει σε μεγάλο βαθμό με τον τύπο του υλικού, καθώς και με τη θερμική αποσύνθεση της ρητίνης. Γενικά, όσο υψηλότερη είναι η Tg του υποστρώματος, τόσο υψηλότερη είναι η αξιοπιστία του υλικού. Εάν υιοθετηθεί η διαδικασία συγκόλλησης χωρίς μόλυβδο, θα πρέπει επίσης να ληφθεί υπόψη η θερμοκρασία θερμικής αποσύνθεσης (Td) του υποστρώματος. Άλλοι σημαντικοί δείκτες απόδοσης περιλαμβάνουν τον συντελεστή θερμικής διαστολής (CTE), την απορρόφηση νερού, τις ιδιότητες πρόσφυσης του υλικού και τις συνήθως χρησιμοποιούμενες δοκιμές χρόνου στρωματοποίησης, όπως οι δοκιμές T260 και T288.

Η πιο προφανής διαφορά μεταξύ των υλικών FR-4 είναι η τιμή Tg. Ανάλογα με τη θερμοκρασία Tg, τα PCB FR-4 χωρίζονται γενικά σε πλάκες χαμηλής Tg, μεσαίας Tg και υψηλής Tg. Στη βιομηχανία, τα FR-4 με Tg περίπου 135℃ συνήθως ταξινομούνται ως PCB χαμηλής Tg. Τα FR-4 στους 150℃ περίπου μετατράπηκαν σε PCB μεσαίας Tg. Τα FR-4 με Tg περίπου 170℃ ταξινομήθηκαν ως PCB υψηλής Tg. Εάν υπάρχουν πολλοί χρόνοι συμπίεσης, ή στρώσεις PCB (περισσότερες από 14 στρώσεις), ή υψηλή θερμοκρασία συγκόλλησης (≥230℃), ή υψηλή θερμοκρασία λειτουργίας (πάνω από 100℃) ή υψηλή θερμική καταπόνηση συγκόλλησης (όπως συγκόλληση κύματος), θα πρέπει να επιλεγεί PCB υψηλής Tg.