פלטת TG גבוהה

מהי פלת TG גבוהה?

בעולם הפלתות המעגלים המודפסים (PCB), טמפרטורת המעבר הזכוכית (Tg) היא מדד מרכזי לחוזק החום של חומרי הבסיס. היא מסמנת את הנקודה הקריטית בה החומר משנה את מצבו הפיזיקלי ממצה קשה וזכוכיתית למצה רכה וארוכה. במונחים פשוטים, כאשר הטמפרטורה בסביבה נמוכה מ-Tg, החומר נשאר קשיח; ברגע שהטמפרטורה עוקפת את ה-Tg, החומר מתחיל להתרכך ו.chk strength and dimensional stability will drop significantly.

פלטות печות (PCBs) עם נקודת מעבר זכוכית גבוהה (High Tg) הן פלטות חומר מודפסות מרכיבים שמיוצרות מחומרים בעלי טמפרטורת מעבר זכוכית (Tg) גבוהה. חומרים אלו נועדו להתמודד עם סביבות עבודה בטמפרטורות גבוהות שאינן נישאות על ידי חומרי PCB רגילים (כגון FR-4 סטנדרטי, אשר לרוב בעל נקודת מעבר זכוכית של כ-130-140 מעלות צלזיוס). גם תחת עומסי חום קיצוניים, פלטות PCB עם נקודת מעבר זכוכית גבוהה שומרות על שלמות מבנית, דיוק ממדי וביצועים חשמליים יציבים, ומבטיחות שהתקנים אלקטרוניים ימשיכו לפעול באופן מהימן גם בטמפרטורות גבוהות.

יתרונות הביצועים המרכזיים של פלטות PCB עם נקודת מעבר זכוכית גבוהה

סיבת היכולת של חומרי Tg גבוה להתמודד עם אתגרי טמפרטורה גבוהה היא תכונות הביצועים המمتازות שלהם:

1. יציבות תרמית מمتازה:

• "עצמות פליז" בטמפרטורות גבוהות: PCB עם נקודת זיקום גבוהה יכולים לשמור על קשיחות וصلיבות גבוהות גם בטמפרטורות גבוהות בהרבה מהחומרים הרגילים. משמעות הדבר היא שהלוח לא נוטה להתקפף, להתעוות או להשתכב, וכך מונע באופן יעיל נפילת רכיבים ותקלות במחברים.
  
• ביצועים לא "נופלים": הביצועים החשמליים שלהם יכולים להישאר יציבים גם בסביבות בטמפרטורה גבוהה ולא להידרדר באופן משמעותי עקב עליית הטמפרטורה.

2. מקדם נמוך של הרחבה תרמית (CTE):

• "נשימה סינכרונית" מפחיתה מתח: כל החומרים מתרחבים כאשר הם מתחממים ומצטמצמים כאשר הם מתקררים. גם החוטים האלחוטיים והרכיבים הלحامים ב-PCB יש להם מקדם הרחבה משל עצמם. אם מקדם ההרחבה התרמית של תת-השכבת PCB שונה מדי מנחושת ומרכיבים, ייווצרו מתחים תרמיים עצומים כאשר הטמפרטורה משתנה בפתע במהלך תהליך ההפעלה, השבתה ולحام.
  
• פתרון טמפרטורת זכוכית גבוהה: לרוב חומרים בעלי טמפרטורת זכוכית גבוהה יש מקדם נמוך של הרחבה תרמית (CTE) המותאם טוב יותר לנחושת ולרכיבים. זה דומה לכך שהלוח והנחושת/רכיבים 'נושמים סינכרונית' כאשר הטמפרטורה משתנה, ובכך מפחיתים משמעותית את הסיכון לشقיקות באגוזי הלחמה, קריסת פולית נחושת או נזק לחור העובר עקב הרחבה או כיווץ תרמי לא אחיד, וכן שיפור ניכר באמינות ארוכת הטווח של המוצר.

3. יציבות ממדית excepcjonלית:

• ה-CTE הנמוך והקשיחות הגבוהה משותפות יוצרות עיוות וצמצום ב-PCB בעל Tg גבוה בהשוואה ל-PCB רגיל בתהליך הייצור ובסביבת השימוש הכוללים לחיצה וחימר בטמפרטורות גבוהות חוזרות ונשנות. זה קריטי לשמירה על דיוק בלוחות שכבה מרובים עם מבנה מורכב, מה שמושפע ישירות על שיעור הייצור ועל ביצועי המוצר הסופי.

4. ביצועים חשמליים טובים בתדר גבוה:

• רבות מחומרים בעלי נקודת זיקית גבוהה (כגון אפוקסידים מותאמים מסוימים, פוליפנילן אתר, פוליטטרה פלואורואתילן ועוד) בעלות קבוע דיאלקטרי נמוך ומשיק פחת אובדן.
  
• "כביש מהיר" להעברת אותות: DK נמוך פירושו העברה מהירה יותר של האות; DF נמוך פירושו פחות אובדן אנרגיה במהלך העברת האות. שילוב שני אלו מאפשר ללוחות פלטת PCB בעלי נקודת זיקית גבוהה להבטיח בצורה טובה יותר את שלמות האות וкачествоו ביישומים בתדרים גבוהים ומהירים, להפחית עיוות ואובדן האות, ומיועד במיוחד לתחומים מתקדמים כגון 5G, רשתות מהירות ותדר רדיו.

5. עמידות מוגזמת בפני לחות וכימיקלים:

• לרוב חומרים בעלי נקודת זיקית גבוהה יש נטיה נמוכה לספיחת לחות, מה שאומר שבסביבה לחה נספחת פחות לחות.
  
• המנעת בעיות לפני שהן מתרחשות: פעולה זו לא רק שמקטינה את הסיכון לדילמינציה שנגרמת כתוצאה מפיחות מים ומתרחבות, אלא גם מפחיתה את הסיכוי לדיטוריאציה של פליז חשמלי והגירה יונית בסביבה לחה, וכן משפרת את קיימותו של המוצר בסביבות קשות.

הערך המרכזי שמביאה פלטת PCB עם נקודת זיקית גבוהה (High Tg PCB)

יתרונות הביצועים שצוינו לעיל ממירים ישירות לערך משמעותי בישומים מעשיים:

1. קפיצה באיכות:

פעולה יציבה בתנאי טמפרטורה גבוהים (כגון מ compartment המנוע ברכב, בתוך ספקי כוח בעלי הספק גבוה, ואזורים מרכזיים בציוד תעשייתי), מקטינה משמעותית את כשלים תרמיים, מאריכה משמעותית את חיי השרת של הציוד ומשפרת את האמינות הכוללת של המערכת.

2. שיפור נאמנות האותות:

ביצועים חשמליים ausgezeichnetים בתדרים גבוהים מהווים את הבסיס לدوائر ספרתיות במהירות גבוהה ויישומים בתחום RF, ומבטיחים העברת אותות קריטיות ברורים ומדויקים.

3. הרחבת גבולות היישום:

שובר את הגבול הטמפרטורי של PCBים מסורתיים, מאפשר להפעלת מכשירים אלקטרוניים בצורה אמינה בסביבות טמפרטורה קשות יותר, ופותח תחומים חדשים ליישום.

4. עתירות ודיוק ייצור:

יציבות ממדית מצוינת היא תנאי מקדים לייצור קשרים בעלי צפיפות גבוהה (HDI) ולוחות מרובים מורכבים, משפר את יעילות הייצור ואת עקביות המוצר.

5. קיימנות ארוכת טווח:

בשילוב של עמידות בטמפרטורה גבוהה, עמידות ברטוב ובעמידות כימית, מספק הגנה ממושכת יותר למכשירים אלקטרוניים ומצמצם את עלות התפעול.

מדריך לסיווג דרגות טמפרטורת Tg של חומרי PCB

בהתאם לעמידות בחום, חומרי PCB ממויקים לרוב לדרגות שונות לפי ערכי Tg כדי לענות על צרכים מגוונים:

1. Tg רגיל: Tg ≥ 135° צלזיוס

• חומרים מייצגים: Harina אפוקסי FR-4 סטנדרטית.
  
• scenarii חלים: רוב האלקטרוניקה לצרכן, ציוד משרדי וסביבות טמפרטורה רגילות אחרות.

2. טמפרטורת זכוכית בינונית: Tg ≥ 150 מעלות צלזיוס

• מאפייני ביצועים: עמידות טובה יותר בפני חום בהשוואה ל- FR-4 סטנדרטי.
  
• scenarii חלים: יישומים עם דרישות גבוהות יותר באופן קל לביצועי חום, כגון ציוד בקרת תעשייה מסוים, ציוד תקשורת ממוצע וכו '

3. טמפרטורת זכוכית גבוהה:

• Tg 170 מעלות צלזיוס: מתאים לסביבות טמפרטורה בינוניות וגבוהות ברציפות, כגון אלקטרוניקה רכבית ופקדי תעשייה.
  
• Tg 180 מעלות צלזיוס: סABILITY תרמית טובה יותר, משמשת לרוב בציוד תחנת בסיס תקשורת, שרתים ואלקטרוניקה צרכנית עם ביצועים גבוהים.
  
• Tg 200°C: התנגדות גבוהה לחום, לרוב עם מוליכות תרמית טובה יותר, מתאים לאלקטרוניקה אירוווספרית, ציוד תעשייתי מתקדם ותאורת LED בעלת הספק גבוה.
  
• Tg 260 מעלות צלזיוס ומעלה: נבנה לסביבות טמפרטורה גבוהות קיצוניות ורכיבים אלקטרוניים בעלי צפיפות הספק גבוהה.
  
• Tg 300°C+: רמת ההתנגדות לחום הגבוהה ביותר של חומרים מסחריים שזמינים כיום, משמש במקרי טמפרטורה קיצוניים המבוקשים ביותר בתעופה וفضות, צבא או תעשייה מיוחדת.

ניתוח של חומרים מרכזיים נפוצים למעגלים מודפסים בעלי נקודת זיקן גבוהה (High Tg PCB)

הגשמת ביצועים גבוהים של Tg תלויה במערכת של ערבוב רזין ספציפי. להלן מספר סוגים דומיננטיים של חומרים ומאפייניהם:

1. פוליאימיד (PI):

• ערך Tg: ≥ 250°C (גבוה מאוד)
  
• מאפיינים: עמידות מעולה לטמפרטורה, עמידות כימית מעולה, תכונות מכניות טובות, שחרור מינימלי של חומרים נדיפים בטמפרטורות גבוהות, וגמישות לפי בחירה.
  
• יישומים טיפוסיים: תעופה וفضות, אלקטרוניקה צבאית, חיישנים/בקרים תעשייתיים בטמפרטורה גבוהה, מעגלים גמישים.

2. שרף אפוקסי BT:

• ערך Tg: 180°C – 220°C
  
• מאפיינים: התנגדות לחום מצוינת, מקדם דיאלקטרי ופסילות נמוכים יחסית, נטיה נמוכה לספיחות, תכונות עיבוד טובות. ביצועים ומחיר מאוזנים בנתיב שדרוג של FR-4.
  
• יישומים טיפוסיים: ציוד תקשורת, לוחות אם של שרתים, פסי מעגלים דיגיטליים במהירות גבוהה, אלקטרוניקה צרכנית מתקדמת.

3. פוליפנילן אוקסיד (PPO):

• ערך Tg: 175° צלזיוס – 220° צלזיוס
  
• מאפיינים: נספחת מים נמוכה מאוד, קבוע דיאלקטרי ואובדן נמוכים מאוד, יציבות ממדית ausgezeichnete, התנגדות הידרוליזה טובה.
  
• יישומים טיפוסיים: פסי מעגלים בתדר גבוה (כגון אנטנות 5G, מכ"ם), אלקטרוניקה תעופתית-חללית, גבניות תקשורת במהירות גבוהה.

4. פולימר נוזלי-קריסטל (LCP):

• ערך Tg: ≥ 280° צלזיוס (גבוה מאוד)
  
• מאפיינים: כמעט ללא ספיחת מים, קבוע דיאלקטרי ואובדן נמוכים ויציבים ביותר, התנגדות כימית ausgezeichnete, תכונות מכאניקיות יציבות בטמפרטורות גבוהות, ניתן לייצור לפסים גמישים דקים ביותר.
  
• יישומים טיפוסיים: מקלטים בתדר גבוה/מהירות גבוהה, 5G/6G, מכ"ם לרכב, חיישנים בסביבות קשות.

5. פוליטטרהפלואורתאן (PTFE) - נקראת לרוב "טפלון":

• ערך Tg: ≥ 250 מעלות צלזיוס
  
• מאפיינים: מקדם דיאלקטרי ואובדן אולטרא-נמוך, אינרטות כימית מצוינת, ביצועים גבוהים בתדר גבוה. עם זאת, ל-PTFE טהור יש עיבודיות לקויה, עלות גבוהה, מקדם התפשטות חום יחסית גבוה ואניזוטרופיה, וקדח קשה.
  
• יישומים טיפוסיים: מעגלים מיקרוגל בדרגה גבוהה, מערכות מכ"ם, תקשורת לוויינית, ציוד בדיקה בתדר גבוה.

6. PTFE ממולא בקרמיקה:

• ערך Tg: ≥ 250 מעלות צלזיוס
  
• מאפיינים: תוספות קרמיקה מضافות ל-PTFE טהור. שיפור משמעותי של היציבות, שיפור במעבר החום, חיזוק עוצמה מכאנית וקשיחות, ועיבוד קל יותר. הביצועים החשמליים נחותים במעט מ-PTFE טהור אך עדיין מצוינים.
  
• יישומים טיפוסיים: מגברי RF/מיקרוגל בתדר גבוה, анנות תחנת בסיס, ציוד בתדר גבוה וטמפרטורה גבוהה המחייב פיזור חום טוב.

7. Harpoon ceramique à base d'hydrocarbure:

• ערך Tg: ≥ 200 מעלות צלזיוס
  
• מאפיינים: מורכב מש resina הידרוקarbonית וממילוי חלקי keramika. מספק קבוע דיאלקטרי נמוך, אובדן נמוך, תח stability תרמית טובה, יציבות ממדית ועיבוד מצוינים, והמחיר נמוך בדרך כלל מматריאל based על PTFE.
  
• יישומים טיפוסיים: פסי מעגלים דיגיטליים במהירות גבוהה, פסי מעגלים RF בתדר גבוה, ציוד מיקרוגל, מכ"ם ברכב.

מדוע לבחור ב-LHD כשותף אסטרטגי לייצור פסי PCB בעלי נקודת קריאה גבוהה?

ייצור של PCB עם נקודת מעבר טמפרטורתית גבוהה אינו הרחבה פשוטה מייצור רגיל של FR-4. משלב בחירת החומרים, שליטה בתהליך הדבקה, דיוק בקיעוד ועד לעיבוד שטח סופי ובדיקות חשמליות, כל מרכיב ומרכיב מציב דרישות קפדניות כמעט ביחס לניהול טמפרטורה ודיוק בתהליך. סטייה קטנה עשויה להוביל להתקלפות, פיצוץ של הלוח או ביצועים מתחת לסטנדרט. LHD מודעת לכך היטב. עם 16 שנות הפקדה עמוקה בתחום ה-PCB המותאמים, אנו מתחייבות להפוך ל"שותף אמין בניהול חום" מאחורי יישומים בטמפרטורה גבוהה.

LHD מספק לך לא רק לוחות מעגלים, אלא גם פתרונות הגנה מקיפים תחת אתגרים של טמפרטורות גבוהות:

1. שירות בחירה מדויקת:

צוות המהנדסים הבכירים שלנו ימליץ לכם על פתרונות חומרים היעילים ביותר מבחינה כלכלית עם דרגת התאמה גבוהה ביותר של ביצועים, על פי תרחישי היישום הספציפיים שלכם, כדי להימנע מעיצוב מוגזם או מביצועים לא מספקים.

2. בקרת תהליך מדויקת:

מְאוּפָּזִים במכבש רב שלבי אוטומטיamente ומערכת פיקוח מקוונת, תוך סמכות על מסד נתונים ייחודי של תהליכים, מבטיח שכל שכבה של הרוטב מגיעה למצב צולב אידיאלי ומביאה לייצור ללא פגומים.

3. ניהול חום כולל-תהליך:

ממאגר חומרים גלם ועד לעקוב אחר טמפרטורה של תהליכים קריטיים, ועד מבחני סימולציה של סביבות קיצוניות (TMA, T288 וכו'), נבנה מערכת ערובה לאמינות חום משלימה.

4. שירותים ייחודיים לייצור גמיש

תומכים מייצור של דגם בודד ועד לייצור המוני בקנה מידה של מיליונים, מספקים ליווי טכנולוגי מלא מאופטימיזציה של DFM ועד לייצור המוני, ומביאים לחיבור ח seamless.

5. תמיכה בשיתוף פעולה חדשני

ספקי חומרים למעבדות אמינות, שיתוף משאבים לבדיקה ו vượtת אתגרים קיצוניים בניהול טמפרטורות קיצוניות כמו בדגמי רכב חשמלי 800V ואלקטרוניקה לוויינרית.

6. מסירת ערך שקוף

באמצעות קנייה המונית ופקוח על ניצול, אנו מספקים ערך ארוך טווח שמעל תוחלת המחירים על בסיס שקיפות עלות.

בחירת LHD פירושה בחירת שותף PCB שמבין ויולט קפדנית את המושג של "חום". אנו מתחייבים להטמעת טכנולוגיה מתקדמת, סטנדרטים קפדניים ושיתוף פעולה אמין כדי להבטיח שהמערכת האלקטרונית שלכם תישאר חזקה כמקודם גם בסביבות קשות.

התחל את תהליך התכנון שלך ללא חשש מטמפרטורות גבוהות!
ברוכים הבאים ליצור קשר עם צוות LHD המקצועי כדי לקבל ייעוץ טכני ופתרונות PCB עם נקודת חום גבוהה עבור היישום שלך.