Жоғары TG PCB

Жоғары Tg PCB дегеніміз не?

Басылған электрондық тақталар (PCB) әлемінде шыны ауысу температурасы (Tg) субстрат материалының жылуға төзімділігін өлшеудің негізгі көрсеткіші болып табылады. Ол материал қатты, шыны тәрізді физикалық күйден жұмсақ, резеңке тәрізді күйге өзгеретін маңызды температура нүктесін белгілейді. Қарапайым айтқанда, орта температурасы Tg-ден төмен болғанда материал қатты болып қала береді; ал температура Tg-ден жоғары болса, материал жұмсарып, механикалық беріктігі мен өлшемді тұрақтылығы қатты төмендейді.

Жоғары Tg PCB-лер жоғары шыны трансформация температурасына (Tg) ие материалдардан жасалған басылған электрондық тақталар. Бұл материалдар әдеттегі PCB материалдары (мысалы, стандартты FR-4, әдетте Tg температурасы шамамен 130-140°C) шыдай алмайтын жоғары температуралы ортада жұмыс істеуге арналған. Қатты жылу жүктемелерінің әсерінен де жоғары Tg PCB-лер өз құрылымдық бүтіндігін, өлшемдік дәлдігін және тұрақты электрлік қасиеттерін сақтап, электрондық құрылғылардың жоғары температурада сенімді жұмыс істеуін қамтамасыз етеді.

Жоғары Tg PCB-нің негізгі өнімділік артықшылықтары

Жоғары Tg материалдары жоғары температуралық шектеулерге шыдай алатын себебі олардың өте жақсы қасиеттері болуында:

1. Үздік жылу тұрақтылығы:

• жоғары температурада "болат сүйектер": Жоғары Tg PCB-тер әдеттегі материалдарға қарағанда ә существенно жоғары температурада механикалық беріктік пен қаттылықты сақтай алады. Бұл платаның бұралуына, пішінінің өзгеруіне немесе қабаттап түсіп кетуіне айтарлықтай ықтималдық бермейді, сондықтан компоненттердің түсіп кетуі мен дәнекерлеу орындарының істен шығуін болдырмауға болады.
  
• Өнімділік "түсіп қалмайды": Жоғары температура ортасында да оның электрлік қасиеттері тұрақты күйде қалады және температураның көтерілуіне байланысты күрт төмендеуі мүмкін емес.

2. Төменгі жылулық кеңею коэффициенті (CTE):

• "Синхронды тыныс алу" кернеуді азайтады: Барлық материалдар қыздырғанда кеңейіп, суытқанда қысылады. PCB-тегі мыс сымдар мен дәнекерленген компоненттердің де өз кеңею коэффициенттері бар. Егер PCB-нің негізгі материалдарының кеңею коэффициенті мыспен және компоненттермен салыстырғанда тым өзгеше болса, құрылғыны іске қосу мен өшіру және дәнекерлеу процесстері кезінде температураның күрт өзгеруі үлкен термиялық кернеу тудырады.
  
• Жоғары Tg шешімі: Жоғары Tg материалдары, ереже бойынша, төменгі CTE-ға ие, бұл мыс пен компоненттерге сәйкес келеді. Бұл температура өзгерген кезде PCB негізі мен мыс сымдары/компоненттердің «бір мезгілде тыныс алуына» мүмкіндік береді, ыстық кеңею мен сығылу әрекеттерінен пайда болатын дәнекерлеу бұзылуының, мыс фольгасының сынуы немесе өтпелі тесіктердің зақымдану қаупін айтарлықтай азайтады және өнімнің ұзақ мерзімді сенімділігін біршама арттырады.

3. Өте жақсы өлшемді тұрақтылық:

• Төменгі CTE мен өзінің қаттылығы жоғары Tg PCB-нің соқтығысуы мен қысуын әдеттегі PCB-лерге қарағанда әлдеқайда төмендетеді, өйткені олар бірнеше жоғары температуралы престеу мен дәнекерлеу технологиялық процесстері мен пайдалану ортасында болады. Бұл көп қабатты және күрделі құрылымды көп қабатты плата үшін дәлдікті сақтау үшін маңызды, бұл тікелей құрастыру шығымы мен соңғы өнімнің өнімділігіне әсер етеді.

4. Жақсы жоғары жиілікті электрлік қасиеттері:

• Жоғары Тg материалдардың (мысалы, кейбір модификацияланған эпоксидті шайырлар, PPE, PTFE және т.б.) диэлектрлік тұрақтылары мен жоғалту жанындағы тангенстері төмен болады.
  
• "Шоссе" сигналды тарату үшін: Төмен Dk дегеніміз жылдам сигнал таралуы; төмен Df дегеніміз сигналды тарату кезіндегі энергияның азаюы. Екеуінің қосылуы жоғары Тg PCB-нің жоғары жиілікті және жоғары жылдамдықты қолданбаларда сигналдың бүтіндігі мен сапасын қамтамасыз етуіне, сигналдың бұрмалануі мен өшіп кетуін азайтады және 5G, жоғары жылдамдықты желілер мен радиожиілік сияқты алдыңғы шаруашылық салалары үшін өте қолайлы.

5. Ылғалға және химиялық заттарға тұрақтылықтың артуы:

• Жоғары Тg материалдарының ылғал жұтудың төмен көрсеткіші бар, яғни ылғалды ортада көбірек ылғал жұтылмайды.
  
• Проблемаларды болдырмау: Бұл ылғалдың сіңірілуі мен кеңеюінен болатын қабаттасу қаупін азайтпай ғана қоймайды, сонымен қатар электрлік оқшаулау қабілетінің төмендеуі мен иондық миграцияның ықтималдығын азайтады және қатаң жағдайларда өнімнің тұрақтылығын арттырады.

Жоғары Tg PCB әкелетін негізгі құндылық

Жоғарыда көрсетілген өнімділік артықшылықтары тікелей практикалық қолдануларда маңызды құндылыққа айналады:

1. Сенімділіктің өсуі:

Жоғары температура жағдайларында (мысалы, автомобиль двигателі бөлімшесінде, жоғары қуатты электр қоректендіру көзінде және өнеркәсіптік жабдықтардың негізгі аймағында) тұрақты жұмыс істеу, жылуға байланысты ақауларды едәуір азайту, жабдықтардың қызмет ету мерзімін және жалпы жүйенің сенімділігін ұзақтықтау.

2. Сигналдың дәлдігін арттыру:

Жоғары жиілікті электрлік өнімділік жоғары жылдамдықты цифрлық тракттар мен РЧ қолданбалардың негізі болып табылады, маңызды сигналдардың анық және дәл таратылуын қамтамасыз етеді.

3. Қолдану шекарасының кеңеюі:

Дәстүрлі PCB-тердің температура шегінен өту, электрондық құрылғылардың қатаң жоғары температуралы ортада сенімді жұмыс істеуіне мүмкіндік береді, жаңа қолдану аймақтарын ашады.

4. Өндірістің өнімділігі мен дәлдігін қамтамасыз ету:

Өлшемдік тұрақтылықтың өте жақсы болуы жоғары тығыздықты байланыстарды (HDI) және күрделі көп қабатты тақталарды өндіру үшін алғышарт болып табылады, өндірістік тиімділікті және өнімнің біркелкілігін арттырады.

5. Ұзақ мерзімді тұрақтылық:

Жоғары температураға төзімділік, ылғалға төзімділік және химиялық тұрақтылықты үйлестіру электрондық құрылғыларды ұзақ уақыт қорғайды және жөндеу шығындарын азайтады.

Печаттық платалар материалының Tg температуралық санаттарының классификациясына нұсқаулық

Қыздыруға төзімділігіне негізделе отырып, PCB-тің негізгі пластиналары әдетте Tg мәндеріне сәйкес әртүрлі санаттарға бөлінеді, әртүрлі сұраныстарды қанағаттандыру үшін:

1. Кәдімгі Tg: Tg ≥ 135°C

• Көрнекті материалдар: Стандартты FR-4 эпоксиді шайыры.
  
• Қолдану аясы: Көпшілік тұтынушы электроникасында, офис жабдықтарында және басқа да қалыпты температура ортасында қолданылады.

2. Орташа Tg: Tg ≥ 150°C

• Сипаттамалары: Стандартты FR-4-ке қарағанда жақсы ыстыққа төзімділік.
  
• Қолдану аясы: Жылу өнімдеріне әлдеқайда жоғары талаптар қойылатын қолданыстар, мысалы, өндірістік басқару жабдықтары, орта деңгейдегі байланыс жабдықтары және т.б.

3. Жоғары Tg:

• Tg 170°C: Қозғалтқыштар электроникасы мен өндірістік басқаруыштар сияқты үздіксіз орта және жоғары температуралы орталарға сәйкес келеді.
  
• Tg 180°C: Жақсы жылу тұрақтылығы, байланыс базалық станцияларының жабдықтарында, серверлерде және жоғары сенімділікті тұтынушы электроникасында кеңінен қолданылады.
  
• Tg 200°C: Жоғары ыстыққа төзімділік, әдетте жақсы жылу өткізгіштік қасиеттерге ие, әуе-кеңістік электроникасына, жоғары сапалы өндірістік жабдықтарға және жоғары қуатты LED жарықтандыру платаларына сәйкес келеді.
  
• Tg 260°C+: Өте жоғары температура ортасы мен жоғары қуат тығыздығы бар электронды құрылғылар үшін жасалған.
  
• Tg 300°C+: Қазіргі таңда қол жетімді коммерциялық материалдардың ең жоғары жылуға төзімді деңгейі, соғыс әуе-кеңістігінде, әскери істерде немесе әсіресе өндірістік жоғары температуралы сценарийлерде қолданылады.

Жоғары Tg PCB үшін кең таралған негізгі материалдарды талдау

Жоғары Tg өнімдерін жүзеге асыру белгілі бір шайыр жүйесіне тәуелді. Бұл жерде бірнеше негізгі материал түрлері мен олардың сипаттамалары келтірілген:

1. Полиимид (PI):

• Tg мәні: ≥ 250°C (өте жоғары)
  
• Сипаттамалары: Ерекше температураға төзімділік, ерекше химиялық коррозияға төзімділік, жақсы механикалық қасиеттер, жоғары температурада летучие заттардың төмен шығарылуы, икемділік опциясы.
  
• Типтік қолданулары: ғарыштық, әскери электроника, жоғары температурадағы өнеркәсіптік датчиктер/контроллерлер, икемді тізбектер.

2. BT эпоксидті шайыр:

• Tg мәні: 180°C – 220°C
  
• Сипаттамалары: Ерекше жылуға төзімділік, салыстырмалы түрде төмен диэлектрлік тұрақты және шығын, төмен ылғал жұтқыштық, жақсы технологиялық өңдеу мүмкіндігі. FR-4 жаңарту жолындағы өнімділік пен құнның тепе-теңдігі.
  
• Типтік қолданулар: байланыс жабдықтары, сервер аналық тақталары, жоғары жылдамдықты цифрлық тақталар, жоғары санатты тұтынушы электроникасы.

3. Полифенилен оксиді (PPO):

• Tg мәні: 175°C – 220°C
  
• Ерекшеліктері: Өте төмен ылғал сіңіру, өте төмен диэлектрлік тұрақты және шығын, өлшемді тұрақтылықтың өте жақсы, гидролизге тұрақтылықтың жақсы.
  
• Типтік қолданулар: Жоғары жиілікті RF тақталары (мысалы, 5G антенналары, радиолокациялық станциялар), аэроғарыш электроникасы, жоғары жылдамдықты байланыс артқы тақталары.

4. Сұйық кристалл полимері (LCP):

• Tg мәні: ≥ 280°C (өте жоғары)
  
• Ерекшеліктері: Су сіңірмеуі – жоқ деп айтуға болады, өте төмен және тұрақты диэлектрлік тұрақты және шығын, өте жақсы химиялық тұрақтылық, жоғары температурада механикалық қасиеттердің тұрақтылығы, өте жұқа иілгіш тақталарға айналдыруға болады.
  
• Типтік қолданулар: Жоғары жиілікті/жоғары жылдамдықты коннекторлар, 5G/6G, автомобильдік радарлар, қатаң орта датчиктері.

5. Политетрафторэтилен (PTFE) - жиі "Тефлон" деп аталады:

• Tg мәні: ≥ 250°C
  
• Сипаттамасы: Өте төменгі диэлектрлік тұрақты және шығын, өте жақсы химиялық инерттілік, өте жақсы жоғары жиілікті өнімділік. Алайда, таза ПТФЭ өңдеу қасиеттері нашар, құны жоғары, салыстырмалы түрде жылу кеңею коэффициенті (CTE) мен анизотропиясы жоғары және бұрғылау қиын болып табылады.
  
• Типтік қолданулары: Жоғары дәлдіктегі микротолқынды шеңберлер, радиолокациялық жүйелер, серікпен байланыс, жоғары жиілікті өлшеу құралдары.

6. Керамикалық толтырғышты ПТФЭ:

• Tg мәні: ≥ 250°C
  
• Сипаттамасы: Таза ПТФЭ-қа керамикалық толтырғыштар қосылады. Белгілі дәрежеде тұрақтандыру, жылу өткізгіштікті арттыру, механикалық беріктілік пен қаттылықты жақсарту және өңдеуді жеңілдету. Электрлік өнімділігі таза ПТФЭ-қа қарағанда сәл төмен, бірақ әлі де жақсы.
  
• Типтік қолданулары: Жоғары жиілікті радиожиілікті/микротолқынды күшейткіштер, базалық станция антеннелері, жоғары температура мен жоғары жиіліктегі жабдықтар және жақсы жылу шашу қажеттілігі.

7. Көміртекті керамикалық шайыр:

• Tg мәні: ≥ 200°C
  
• Ерекшеліктері: Көміртегі шайырлары мен керамикалық толтырғыштардың қоспасынан тұрады. Төменгі диэлектрлік өтімділік, төмен шығын, жақсы жылу тұрақтылығы, өлшемді тұрақтылық пен өңдеу қабілетін қамтамасыз етеді және әдетте PTFE-негізіндегі материалдарға қарағанда арзан тұрады.
  
• Танымал қолданыстары: Жоғары жылдамдықты цифрлық тақталар, жоғары жиілікті RF тақталары, микротолқынды құрылғылар, автомобиль радарлары.

Жоғары Tg PCB үшін LHD-ны стратегиялық серіктес ретінде неліктен таңдау керек?

Жоғары Tg PCB-ті өндіру жай ғана FR-4 өндірісінің ұзартуы емес. Материалды таңдаудан бастап, қабаттау процесін басқару, дәл бұрғылау дәлдігінен соңғы бетті өңдеу мен электрлік сынаққа дейінгі барлық сатылар температураны басқару мен процесстердің дәлдігіне қатаң талаптар қояды. Аздап ауытқулар қабаттардың ажырауына, тақтаның жарылуына немесе жеткіліксіз өнімділікке әкелуі мүмкін. Бұны LHD жақсы түсінеді. Арнайы PCB саласындағы 16 жылдық терең тәжірибеміз бар, құрғақтыққа төзімді қолданбаларыңызда сенімді «термиялық басқару серіктесі» болып табылуға тырысып жатырмыз.

LHD сізге тек қана электр тізбегін ғана емес, сонымен қатар жоғары температура шарттарындағы қорғаныс шешімдерінің толық спектрін ұсынады:

1. Дәл таңдау қызметі:

Біздің инженерлер тобы сіздің қолдану жағдайларыңызға сәйкес ең тиімді өнімділік дәрежесіне ие ең тиімді шешімді ұсынады, сондықтанан артық құрылымды немесе төмен өнімділікті болдырмау үшін.

2. Дәл үрдісті басқару:

Толық автоматтандырылған бірнеше сатылы температураны басқару пресі мен онлайн бақылау жүйесімен жабдықталған, эксклюзивті үрдістер базасына сүйене отырып, әрбір қабаттың ең жақсы көлденең байланыс күйіне жетуін қамтамасыз етіп, ақау болмауын қамтамасыз етеді.

3. Толық үрдістік жылу басқаруы:

Шикізатты сақтаудан бастап, негізгі үрдістердің температуралық іздестіруіне дейін, шекті орта симуляциясына дейін (TMA, T288 және т.б.) толық жылу сенімділігін қамтамасыз ететін жүйе құрылған.

4. Икемді өндірістік қызметтер

1 үлгіден бастап миллиондаған сериялы өндіріске дейін қолдаймыз, DFM-оптимизациясынан бастап сериялы өндіріске дейінгі толық техникалық қолдауды ұсынамыз және үздіксіз байланысты іске асырамыз.

5. Бірлескен инновациялық қолдау

Ашық материалдар мен сенімділік зертханалары, тест ресурстарымен бөлісу және 800В электр көліктері мен серіппелі электроника сияқты шекті жылу басқару мәселелерін бірлесіп жеңіп шығу.

6. Транспарентті құндылық тапсыру

Үлкен көлемде әкелу және шығым бақылау арқылы құндылық транспаренттілігі негізінде күтілетін бағадан асатын ұзақ мерзімді өнім құндылығы ұсынылады.

LHD-ді таңдау – «жылу» ұғымын терең түсінетін және оны шектеусіз бақылайтын PCB серіктесті таңдау деген сөз. Сіздің жоғары температура электроникалық жүйесі қатаң ортада бұрынғыдай тұрақты болып қала беретінін қамтамасыз ету үшін біз заманауи технологиялар, қатаң стандарттар мен шынайы ынтымақтастықты пайдалануға уәде береміз.

Қазір «жоғары температурадан құтылу» дизайн жобалауын бастаңыз!
Сіздің қолданысыңыз үшін жоғары Tg PCB техникалық кеңесі мен шешімдерді алу үшін LHD кәсіби тобымен байланысуға қош келдіңіз.