RU
ENВ современном электронном оборудовании условия эксплуатации становятся все более сложными и экстремальными.Будь то горячая промышленная производственная площадка, холодный полярный исследовательский центр, жаркая и влажная среда или высокочастотная, высокоскоростная система связи, производительность и надежность печатной платы (ПП) имеют решающее значение.Обычные материалы для печатных плат FR-4 хорошо работают в обычных условиях, но в экстремальных условиях их характеристики ухудшаются или даже выходят из строя из-за теплового расширения, механического старения или ухудшения электрических характеристик.В отличие от них, печатные платы с высокой температурой стеклования (Tg, Glass Transition Temperature) предпочтительнее использовать в экстремальных условиях благодаря их превосходной термической стабильности и механическим свойствам.
Так почему же печатные платы с высокой температурой стеклования могут использоваться в экстремальных условиях?В этой статье мы подробно рассмотрим свойства материала, сценарии применения и преимущества.
Что такое ПХБ с высоким уровнем Tg?
Температура стеклования (Tg) является важным показателем термической стабильности подложек печатных плат.Это температурная точка, при которой материал переходит из стеклообразного (жесткого) состояния в высокоэластичное (гибкое).В то время как обычные печатные платы FR-4 обычно имеют Tg между 130°C и 140°C, печатные платы с высоким Tg обычно имеют Tg более 170°C, а некоторые даже могут достигать 200°C и более.Печатные платы с высоким Tg сохраняют лучшую механическую прочность, термостабильность и электрические свойства при высоких температурах, что делает их особенно подходящими для использования в экстремальных условиях.
Преимущества печатных плат с высоким Tg в экстремальных условиях
1. отличная термическая стабильность
Самым большим преимуществом печатных плат с высоким Tg является их превосходная термостойкость.В высокотемпературных средах обычные материалы печатных плат могут размягчаться или деформироваться под воздействием повышенных температур, что приводит к выходу платы из строя.Печатные платы с высоким Tg, с другой стороны, способны сохранять жесткость и стабильность при высоких температурах, избегая сбоев в работе схемы, вызванных тепловым расширением или размягчением.Например, в моторных отсеках автомобилей или в оборудовании промышленных печей, где температура может достигать 150°C и более, печатные платы с высоким Tg могут работать надежно и без повреждений.
2. низкий коэффициент теплового расширения (CTE)
Печатные платы с высоким Tg имеют низкий коэффициент теплового расширения (CTE) в условиях высоких температур, что означает, что они не претерпевают значительных изменений размеров в ответ на изменение температуры.Эта характеристика особенно важна для многослойных печатных плат, где изменения в межслойном соединении могут привести к расслоению или растрескиванию паяных соединений.Низкий CTE печатных плат High Tg эффективно снижает эти проблемы и обеспечивает долговременную надежность платы в экстремальных условиях.
3. высокая механическая прочность
В экстремальных температурных условиях механические свойства обычных материалов для печатных плат значительно ухудшаются, что приводит к появлению хрупких или легко повреждаемых плат.С другой стороны, печатные платы с высоким Tg сохраняют высокую механическую прочность и модуль упругости при высоких температурах, обеспечивая долговечность платы в суровых условиях.Например, в аэрокосмическом оборудовании или базовых станциях наружной связи печатные платы с высоким Tg способны выдерживать перепады температур и механические нагрузки без разрушения.
4. Высокочастотная, высокоскоростная производительность
Печатные платы с высоким Tg также обычно имеют низкий коэффициент диэлектрических потерь (Df), что позволяет им еще лучше работать при высокочастотной и высокоскоростной передаче сигналов.Даже в условиях высокой температуры или высокой влажности печатные платы с высоким Tg могут эффективно снижать затухание и искажение сигнала, обеспечивая его целостность.В результате печатные платы с высоким Tg особенно хорошо работают в высокочастотных и высокоскоростных приложениях, таких как связь 5G, спутниковая связь и высокопроизводительные вычисления.
5. повышенная тепловая надежность
Печатные платы с высоким Tg имеют более высокую температуру термического разложения (Td) и термическую стабильность в высокотемпературных средах, а также могут выдерживать более высокие рабочие температуры без разложения или карбонизации.Эта характеристика позволяет им демонстрировать более высокую термическую надежность в высокотемпературных приложениях, что может эффективно продлить срок службы электронного оборудования.Например, в высокотемпературном промышленном нагревательном оборудовании или наружных солнечных энергосистемах печатные платы с высоким Tg могут стабильно работать в течение длительного времени.
6. Адаптация к сложным условиям окружающей среды
Печатные платы с высоким Tg не только отлично работают в условиях высоких температур, но и адаптируются к другим экстремальным условиям, таким как высокая влажность, низкая температура, вибрация и химическая коррозия.Например, в наружных базовых станциях связи или полярном исследовательском оборудовании печатные платы с высоким Tg способны справляться с экстремальными условиями высокой температуры, высокой влажности и низкой температуры одновременно, обеспечивая надежность оборудования.
В экстремальных условиях электронным устройствам приходится сталкиваться с многочисленными проблемами, такими как высокая температура, высокая влажность, низкая температура, вибрация, химическая коррозия и т.д. Характеристики традиционных печатных плат FR-4 в условиях высоких температур и сложных сред часто не соответствуют требованиям.Печатные платы с высоким Tg стали предпочтительным материалом для экстремальных сред благодаря их превосходной термической стабильности, низкому коэффициенту теплового расширения, высокой механической прочности, а также отличным высокочастотным и высокоскоростным характеристикам.
