Yüksək TG PCB

Yüksək Tg PCB nədir?

Çap olunmuş dövrə lövhələrinin (PCB) dünyasında şüşə keçid temperaturu (Tg) substrat materiallarının isti müqavimətinin əsas ölçüsüdür. Bu parametr materialın sərt, şüşə kimi fiziki vəziyyətdən daha yumşaq, rezin kimi vəziyyətə keçdiyi kritik temperatur nöqtəsini göstərir. Sadə dillə desək, ətraf mühitin temperaturu Tg-dən aşağı olduqda material sərt qalır; temperatur Tg-dən artıq olduqda isə material yumşamağa başlayır və mexaniki möhkəmlik, həmçinin ölçülərin sabitliyi əhəmiyyətli dərəcədə azalır.

Yüksək Tg PCB-lər yüksək şüşə keçid temperaturlarına (Tg) malik materiallardan hazırlanmış dəmir yollarıdır. Bu materiallar adi PCB materialarının (məsələn, standart FR-4 materialı, adətən 130-140°C Tg-ə malikdir) dəstəkləyə bilmədiyi yüksək temperaturlu iş şəraitinə cavab vermək üçün nəzərdə tutulmuşdur. Hətta ağır termal yüklər altında belə yüksək Tg PCB-lər öz struktur bütövlüyünü, ölçülərin dəqiqliyini və elektrik xassələrinin sabitliyini saxlaya bilir, elektron cihazların yüksək temperaturlarda etibarlı şəkildə işləməsini təmin edir.

Yüksək Tg PCB-nin əsas performans üstünlükləri

Yüksək Tg materiallarının yüksək temperatur təzyiqlərinə cavab verməsinin səbəbi onların çox yaxşı performans xassələrinə malik olmasıdır:

1. Mükəmməl termal sabitlik:

• "Steel bones" yüksək temperaturlarda: Yüksək Tg PCB-lər adi materiallardan xeyli yüksək temperaturlarda belə yaxşı mexaniki möhkəmlik və sərtlik saxlaya bilər. Bu o deməkdir ki, dövrə lövhəsi əyilməyə, deformasiyaya və qat-qat ayrılmağa meyilli deyil, komponentlərin düşməsini və payız birləşmələrinin xərabiyyətini effektiv şəkildə qovur.
  
• Performans "azalmır": Elektrik performansı yüksək temperatur mühitində belə sabit qala bilər və temperaturun artması ilə əhəmiyyətli dərəcədə pisləşmir.

2. Termal genişlənmə əmsalı (CTE) aşağıdır:

• "Sinxron nəfəs" gərginliyi azaldır: Bütün materiallar istidən genişlənir və soyuduqda daralır. PCB üzərindəki mis naqillər və lehimlənmiş komponentlərin də öz genişlənmə əmsalları var. Əgər PCB substratının genişlənmə əmsalı mis və komponentlərlə çox fərqlənirsə, cihazın işə və söndürülməsi və lehimləmə prosesində temperatur dəyişiklikləri nəticəsində böyük termal gərginlik yaranır.
  
• Yüksək Tg həlli: Yüksək Tg materialları adətən daha aşağı CTE-ə malikdir və bu, mis və komponentlərlə daha yaxşı uyğunlaşır. Bu, temperatur dəyişərkən PCB əsas materialının və mis naqilin "eyni vaxtda nəfəs almasına" imkan verir, beləliklə də solder birləşmələrində yorğunluqdan gələn çatlamaların, mis folqa qırılmasının və ya istilik genişlənməsi və daralmasında uyğunsuzluqdan yaranan dəlik zədələrinin ehtimalı xeyli azalır və məhsulun uzunmüddətli etibarlılığı əhəmiyyətli dərəcədə artır.

3. Əla ölçülü sabitlik:

• Aşağı CTE və özünəməxsus yüksək bərklik birgə təsir göstərərək yüksək-Tg PCB-lərin istehsal prosesində və istifadə mühitində, xüsusən də çoxqatlı presləmə və qaynaq mərhələlərində, əyilməsi və daralmasını adi PCB-lərlə müqayisədə çox daha aşağı səviyyədə saxlayır. Bu, çoxqatlı və mürəkkəb strukturlu lövhələrdə dəqiqliyin saxlanılması üçün çox vacibdir və bu, birbaşa montaj çıxımına və son məhsulun performansına təsir göstərir.

4. Yaxşı yüksək tezlikli elektrik performansı:

• Yüksək Tg materialları (məsələn, bəzi modifikasiya edilmiş epoksi reçinələr, PPE, PTFE və s.) dielektrik sabitinin və itkilər tangensinin daha aşağı qiymətinə malikdir.
  
• "Şəbəkə" siqnalların ötürülməsi üçün: Düşük Dk daha sürətli siqnal yayılmasını bildirir; Düşük Df isə siqnalın ötürülməsi zamanı enerjinin daha az itkisini bildirir. Bu iki amilin birləşməsi yüksək Tg PCB-nin yüksək tezlikli və yüksək sürətli tətbiqlərdə siqnal bütövlüyünü və keyfiyyətini daha yaxşı təmin etməsinə, siqnal distorsiyasını və zəifləməni azaltmağa və 5G, yüksək sürətli şəbəkələr və radio tezlik kimi inqilabi sahələr üçün xüsusilə uyğun olmasına imkan verir.

5. Nəm və kimyəvi müqavimətin artırılması:

• Yüksək Tg materiallarının ümumiyyətlə nəm udma səviyyəsi daha aşağıdır, bu da nəmli mühitdə udulan nəm miqdarının azalması deməkdir.
  
• Problemləri onlar baş verməzdən qarşısını alın: Bu, yalnız nəmliyin udulması və genişlənməsi səbəbindən qatların ayrılmaması riskini azaldır, həm də nəmli mühitdə elektrik izolyasiyasının keyfiyyətinin pisləşməsi və ionların hərəkəti ehtimalını azaldır, məhsulun qətəli şəraitdə istismarı müddətini artırır.

Yüksək Tg PCB tərəfindən gətirilən əsas dəyər

Yuxarıda göstərilən performans üstünlükləri praktik tətbiqlərdə əhəmiyyətli dəyərə çevrilir:

1. Etibarlılıqda sıçrayış:

Yüksək temperatur şəraitində sabit işləmə (məsələn, avtomobil mühərriki bölməsində, yüksək güclü elektrik qurğularının daxilində və sənaye avadanlıqlarının mərkəzi hissəsində), istiliklə əlaqəli nasazlıqları əhəmiyyətli dərəcədə azaldır, avadanlıqların iş vaxtını və ümumi sistem etibarlılığını artırır.

2. Siqnal dəqiqliyinin yaxşılaşdırılması:

Yüksək tezlikli elektrik xassələri yüksək sürətli rəqəmsal dövrələr və RF tətbiqləri üçün əsasdır, vacib siqnalların aydın və dəqiq ötürülməsini təmin edir.

3. Tətbiq sərhəddinin genişləndirilməsi:

Ənənəvi peykbirər sirketlərin (PCB) temperatur hüdudunu aşmaq elektron cihazların daha ciddi yüksək temperaturlu mühitdə etibarlı şəkildə işləməsinə imkan verir və yeni tətbiq sahələri açır.

4. İstehsalat çıxımı və dəqiqliyin təminatı:

Mükəmməl ölçülərin sabitliyi yüksək sıxlıqlı qoşquların (HDI) və mürəkkəb çoxqatlı lövhələrin istehsalı üçün əsasdır, istehsalat səmərəliliyini və məhsulun sabitliyini artırır.

5. Uzunömürlülük:

Yüksək temperatur davamlılığı, nəm davamlılığı və kimyəvi davamlılıqla birləşərək elektron cihazlar üçün uzunmüddətli qoruma təmin edir və təmir xərclərini azaldır.

Peykbirər materiallarının Tg temperatur dərəcəsi təsnifatına dair rəhbərlik

İstilik davamlılığına əsasən, peykbirər materialları adətən müxtəlif tələbləri ödəmək üçün Tg qiymətlərinə görə fərqli dərəcələrə bölünür:

1. Adi Tg: Tg ≥ 135°C

• Nümayəndə materiallar: Standart FR-4 epoksi qətir.
  
• Tətbiq sahəsi: Əksər məişət elektronikası, ofis avadanlıqları və digər ənənəvi temperatur mühitləri.

2. Orta Tg: Tg ≥ 150°C

• İşləmə xüsusiyyətləri: Standart FR-4-dən daha yaxşı isti müqavimət.
  
• Tətbiq sahəsi: İsti performansa daha yüksək tələbləri olan tətbiqlər, məsələn, bəzi sənaye idarəetmə avadanlıqları, orta diapazonlu rabitə avadanlıqları və s.

3. Yüksək Tg:

• Tg 170°C: Ardıcıl orta və yüksək temperatur mühitləri üçün uyğundur, məsələn, avtomobil elektronikası və sənaye idarəediciləri.
  
• Tg 180°C: Daha yaxşı termal sabitlik, rabitə bazis stansiyaları avadanlıqlarında, serverlərdə və yüksək etibarlılıqlı məişət elektronikasında ümumiyyətlə istifadə olunur.
  
• Tg 200°C: Yüksək isti müqavimət, adətən daha yaxşı isti keçiriciliyə malikdir, kosmik elektronika, yüksək səviyyəli sənaye avadanlıqları və yüksək güclü LED işıqlandırma pəncələri üçün uyğundur.
  
• Tg 260°C+: Çox yüksək temperatur mühitləri və yüksək güc sıxlığı elektron qurğuları üçün nəzərdə tutulub.
  
• Tg 300°C+: Hazırda kommersiya məqsədləri üçün mövcud olan ən yüksək istilik müqavimət səviyyəsi, ən tələbəedici kosmik, hərbi və ya xüsusi sənaye istilik tətbiqlərində istifadə olunur.

Yüksək Tg PCB üçün ümumi əsas materialların tədqiqi

Yüksək Tg performansının həyata keçirilməsi müəyyən reçin sisteminə əsaslanır. Aşağıda bir neçə əsas material növü və onların xüsusiyyətləri verilmişdir:

1. Poliimid (PI):

• Tg dəyəri: ≥ 250°C (çox yüksək)
  
• Xüsusiyyətlər: Əla temperatur müqaviməti, əla kimyəvi korroziya müqaviməti, yaxşı mexaniki xassələr, yüksək temperaturda uçucu maddələrin azaldılması, istəyə bağlı olaraq elastiklik.
  
• Tipik tətbiqlər: kosmik, hərbi elektronika, yüksək temperatur sənaye sensorları/idarəetmə blokları, elastik dövrələr.

2. BT epoksi reçini:

• Tg dəyəri: 180°C – 220°C
  
• Xüsusiyyətlər: Əla istilik müqaviməti, nisbətən dielektrik sabitinin və itkisinin aşağı olması, aşağı nəm udma, yaxşı emal xassəsi. FR-4 yeniləmə yolunda performans və qiymət baxımından balanslıdır.
  
• Tipik tətbiqlər: rabitə avadanlıqları, server ana plata, yüksək sürətli rəqəmli dövrə lövhələri, yüksək keyfiyyətli istehlak elektronikası.

3. Polifenilen oksid (PPO):

• Tg dəyəri: 175°C – 220°C
  
• Xüsusiyyətlər: Çox aşağı nəm udma, çox aşağı dielektrik sabiti və itkisi, əla ölçülərin sabitliyi, yaxşı hidroliz müqaviməti.
  
• Tipik tətbiqlər: Yüksək tezlikli RF dövrə lövhələri (məsələn, 5G antenaları, radiolokasiya stansiyaları), kosmik elektronika, yüksək sürətli rabitə arxa lövhələri.

4. Maye kristal polimer (LCP):

• Tg dəyəri: ≥ 280°C (çox yüksək)
  
• Xüsusiyyətlər: Nəzəri cəhətdən heç bir su udma, ultra aşağı və sabit dielektrik sabiti və itkisi, əla kimyəvi müqavimət, yüksək temperaturlarda sabit mexaniki xassələr, ultra nazik elastik lövhələrə çevrilə bilər.
  
• Tipik tətbiqlər: Yüksək tezlikli/sürətli konektorlar, 5G/6G, avtomobil radiolokatorları, ağır şəraitdə işləyən sensorlar.

5. Politetrafluoretilen (PTFE) - ümumiyyətlə "Teflon" adlandırılır:

• Tg dəyəri: ≥ 250°C
  
• Xüsusiyyətlər: Ultra aşağı dielektrik sabiti və itkisi, əla kimyəvi inertlik, əla yüksək tezlikli performans. Bununla belə, xam PTFE-nin emalı çətindir, qiyməti yüksəkdir, nisbətən yüksək IST və anizotropiyası var və delmə çətinlik törədir.
  
• Tipik tətbiq sahələri: Yüksək dəqiqlikli mikromüj dalğa dövrələri, radar sistemləri, peyk rabitəsi, yüksək tezlikli sınaq avadanlıqları.

6. Keramik dolgulu PTFE:

• Tg dəyəri: ≥ 250°C
  
• Xüsusiyyətlər: Xam PTFE-ə keramik dolğu əlavə edilir. Sabitliyin əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşması, istilik keçiriciliyinin artırılması, mexaniki möhkəmliyin və sərtliyin yaxşılaşması və emalın asanlaşması. Elektrik xüsusiyyətləri xam PTFE ilə müqayisədə bir qədər aşağıdır, lakin hələ də çox yaxşıdır.
  
• Tipik tətbiq sahələri: Yüksək tezlikli RF/mikromüj gücləndiriciləri, bazis stansiyalarının antenaları, yaxşı istilik dissipasiyası tələb edən yüksək temperatur və yüksək tezlikli avadanlıqlar.

7. Karbohidrogen əsaslı keramik smola:

• Tg dəyəri: ≥ 200°C
  
• Xüsusiyyətlər: Karbohidrogen şirəsi və keramik dolğudan ibarətdir. Düşük dielektrik sabitini, aşağı itkini, yaxşı termal sabitliyi, əla ölçülərin sabitliyini və emal edilməsini təmin edir və qiyməti adətən PTFE əsaslı materiallardan ucuzdur.
  
• Tipik tətbiq sahələri: Yüksək sürətli rəqəmsal paltformalar, yüksək tezlikli RF paltformaları, mikrodalğalı avadanlıqlar, avtomobil radarları.

LHD-ni yüksək Tg PCB-lər üçün strateji tərəfdaş kimi seçməyinizin səbəbləri nədir?

Yüksək Tg PCB istehsalı adi FR-4 istehsalının sadə uzantısı deyil. Material seçimi, lamination prosesinin idarə edilməsi, dəlikləmə dəqiqliyi son səth emalı və elektrik testinə qədər hər bir mərhələ temperatur idarəetməsi və proses dəqiqliyi üçün tələbkar tələblər irəli sürüb. Kiçik kənarlaşma deşiklənməyə, lövhənin partlamasına və ya standartlara uyğun olmayan işə performansına səbəb ola bilər. LHD bununla yaxşı şəkildə tanışdır. 16 illik xüsusi PCB sahəsində dərin təcrübəyə malik olaraq biz sizin yüksək temperatur tətbiqlərinizin arxasında möhkəm və etibarlı "istilik idarəetməsi tərəfdaşı" olmağa çalışırıq.

LHD sizə yalnız dövrə lövhələri deyil, həm də yüksək temperatur təhdidləri altında tam miqyaslı mühafizə həlləri təqdim edir:

1. Dəqiq seçmə xidməti:

Senior mühəndislərdən ibarət komandamız sizin konkret tətbiq senarilərinizə ən uyğun performans dərəcəsi ən yüksək olan ən sərfəli material həllərini tövsiyə edəcək, beləliklə dizaynın artıq dərəcədə mürəkkəbləşdirilməsi və ya kifayət qədər performansın olmamasını aradan qaldıracaq.

2. Dəqiqlik prosesinin idarə edilməsi:

Tam avtomatik çoxmərhələli temperatur idarəetmə presi və onlayn monitorinq sistemi ilə təchiz edilmiş, eksklüziv proses bazasına əsaslanaraq, hər bir lamination təbəqəsinin ən yaxşı şəkildə birləşmə vəziyyətinə çatmasını təmin edir və sıfır defektli istehsalı həyata keçirir.

3. Tam prosesli termal idarəetmə:

Xammalın saxlanması ilə başlayaraq, əsas proseslərin temperatur izlənməsinə və ekstremal mühit simulyasiya testlərinə (TMA, T288 və s.) qədər tam termal etibarlılıq təminat sistemi qurulub.

4. Elastik istehsal xidmətləri

1 ədəd nümunədən million səviyyəli kütləvi istehsala qədər dəstək, DFM optimallaşdırmasından kütləvi istehsaladək tam texniki müşayiət təmin edilir və səmərli əlaqə yaradılır.

5. Birgə innovasiya dəstəyi

Açıq materiallar və etibarlılıq laboratoriyaları, test resurslarını paylaşın və 800V elektrik avtomobilləri və peyk elektronikası kimi ekstremal istilik idarəetmə problemlərini birgə həll edin.

6. Şəffaf dəyər təqdimatı

Böyük miqdarda alış və çıxış nəzarəti vasitəsilə dəqiqlik dəyərindən artıq uzunmüddətli məhsul dəyəri təmin edilir.

LHD-ni seçmək, "istilik"in dərin başa düşülməsi və ekstremal nəzarətini həyata keçirən PCB tərəfdaşını seçmək deməkdir. Sizin yüksək temperatur elektronika sisteminin qəti şərtlərdə əvvəl olduğu kimi möhkəm qalmasını təmin etmək üçün ən irəli texnologiyaların, sərt standartların və səmimi əməkdaşlığın istifadə ediləcəyinə söz veririk.

İndi "yüksək temperaturdan qayğısız" dizaynınızı başlayın!
Tətbiqiniz üçün yüksək Tg PCB texniki məsləhət və həllərini almaq üçün LHD peşəkar komandasına müraciət edin.