Высокотемпературная печатная плата

Что такое высокотемпературная печатная плата?

Высокотемпературная печатная плата — это печатная плата, предназначенная для работы при высоких температурах. Эти ПХБ также называют ПХБ с высокой Tg. Они используются для работы при высоких температурах.

Однако для этих печатных плат требуются специальные материалы, способные выдерживать высокие температуры от 150 до 170°C.

Для непрерывных тепловых нагрузок следует придерживаться простого эмпирического правила для высокотемпературных печатных плат при рабочих температурах приблизительно на 25°C ниже Tg.

Поэтому, если ваш продукт находится в диапазоне температур 130°C или выше, рекомендуется использовать материал с высокой Tg.

Запросить цену изготовления высокотемпературной печатной платы

Каковы критерии выбора материалов для печатных плат с высокой Tg?

Материалы для печатных плат с высокой Tg следуют простому эмпирическому правилу. Согласно эмпирическому правилу, если рабочая температура примерно на 25°C ниже температуры стеклования, материал печатной платы будет выдерживать возрастающую тепловую нагрузку. Это означает, что если ожидаемая рабочая температура повысится до 130°С, то плата должна быть изготовлена ​​из материалов с высокой Tg. При выборе материалов для высокотемпературных печатных плат необходимо учитывать следующие факторы.

• Огнестойкость

• Химическая устойчивость

• Низкое образование сажи

Существует несколько зрелых материалов, подходящих для производства печатных плат с высокой Tg.

Какие материалы используются для изготовления печатных плат с высоким Tg?

Материалы, используемые для изготовления печатных плат с высоким Tg, являются огнестойкими. Эпоксидная смола на основе стекла обладает огнезащитными свойствами. Поэтому полимеры и композиты, содержащие эпоксидные смолы, являются предпочтительными для производства печатных плат с высокой Tg.

К наиболее распространенным материалам с высоким Tg относятся: ISOLA IS410, ISOLA IS420, ISOLA G200, SY-S1000-2, ITEQ IT-180A.

IS410

IS410 основан на эпоксидной системе с высокой Tg и номинальной температурой стеклования 170–180 °C (DSC). Он подходит для многократных температурных отклонений и прошел тест пайки 6X при температуре 288°C. Он также подходит для бессвинцовой пайки при высокотемпературном производстве печатных плат.

IS420

IS420 — это высокоэффективный термопласт с температурой стеклования 170°C (Tg). FR-4 система для многослойных печатных плат (PWB), где требуются максимальные тепловые характеристики и надежность. Ламинат и препрег IS420 изготавливаются из уникальной высокоэффективной многофункциональной эпоксидной смолы, армированной стеклотканью электротехнического класса (Е-стекло). Эта система обеспечивает улучшенные тепловые характеристики и низкую скорость расширения по сравнению с традиционным FR-4, сохраняя при этом технологичность FR-4.

G200

G200 представляет собой комбинацию эпоксидной смолы и бисмалеимида/триазина (БТ). Он обладает высокой термостойкостью, высокой механической прочностью и абсолютными электрическими характеристиками. Подходит для многослойных печатных плат.

Высокотемпературная печатная плата для высокотемпературных приложений

Как мы все знаем, разработчики выжимают больше производительности из печатных плат. Плотность мощности растет, и возникающие при этом высокие температуры могут серьезно повредить проводники и диэлектрики. Повышенная температура — будь то из-за потерь I2R или факторов окружающей среды — повлияет на тепловое сопротивление и электрический импеданс, что приведет к нестабильной работе системы (даже если это не полный отказ). Разница в скорости теплового расширения между проводником и диэлектриком (мера склонности материала к расширению при нагревании и сжатию при охлаждении) может вызвать механическое напряжение, которое может привести к трещинам и нарушениям соединения, особенно когда печатная плата периодически нагревается и охлаждается. Если температура будет достаточно высокой, диэлектрик может полностью потерять свою структурную целостность, оставив первые костяшки домино в беде.

Компоненты с высокой Tg используются как в жестких, так и в гибких печатных платах.

Жесткие печатные платы с высокой tg используются в суровых условиях — другими словами, приложения и устройства с сильной вибрацией и ударами, экстремальными температурами или некоторыми химическими компонентами, такими как детали автомобилей, внутренняя часть ракет или реактивные двигатели.

Высокая Tg Гибкие печатные платы предназначены для работы в более суровых условиях и при более высоких температурах, чем жесткие печатные платы. Гибкие печатные платы используются в различных средах и отраслях, таких как бытовая электроника, аэрокосмическая и военная промышленность, медицина, автомобилестроение и т. д.

Материал с высокой Tg также популярен в LED осветительной промышленности, потому что тепловыделение светодиодов выше, чем у обычных электронных компонентов, но такая же структура Плата ФР-4 намного дешевле, чем печатная плата с металлическим сердечником, например алюминиевая печатная плата.

Методы рассеивания тепла на печатной плате и рекомендации по проектированию

Если вы хотите защитить печатную плату от высокой температуры процесса нанесения или экстремальной температуры бессвинцовой сборки, высокая Tg печатной платы будет очень важна, но вы, естественно, захотите рассмотреть различные методы для поглощения экстремальных температур. тепло, выделяемое при хранении вдали от вашего электронного приложения на печатной плате.

Для рассеивания большого количества тепла, выделяемого при взаимодействии электронного оборудования и печатных плат, необходимо учитывать три фактора: конвекцию, теплопроводность и излучение.

Подводя итог, можно сказать, что разработчику доступны следующие варианты управления теплом: снижение удельной мощности, удаление или изоляция устройства от источников тепла, обеспечение более мощных механизмов охлаждения (например, более крупные вентиляторы, системы жидкостного охлаждения и т. д.), увеличение размеров. и доступность радиаторов, использовать более крупные проводники или использовать экзотические материалы, способные выдерживать более высокие температуры. Все это влияет на стоимость, размер и вес всей системы, что необходимо учитывать на самых ранних стадиях разработки концепции и проектирования.

Проектирование высокотемпературных печатных плат требует высокой квалификации

Более высокая точка Tg соответствует более высокой температуре во время процесса ламинирования, что влияет как на печатную плату, так и на ее электрические свойства. Из-за специальных условий, необходимых во время этого процесса, настоятельно рекомендуется сотрудничать с экспертами.

VictoryPCB является одним из ведущих производителей печатных плат в Китае. мы можем помочь вам определить, нужны ли вам высокотемпературные печатные платы, и помочь вам выбрать конкретные материалы и технологии, которые могут быть полезны для вашего приложения. Если вы переходите на RoHS или вам просто нужна дополнительная информация о ламинатах с высокой Tg, позвоните нам, и мы будем рады вам помочь.

Запросить цену изготовления высокотемпературной печатной платы