印刷電路板(PCB)始終容易因高溫而損壞。隨著PCB設計變得緊湊,功率密度逐漸升高,導致電介質和導體散發熱量,從而導致高溫。這種高溫可能會嚴重損壞精密的電子組件。但是,對此問題有一種極端的解決方案。解決方案是高溫PCB制造。高溫PCB是玻璃化轉變溫度(Tg)高于150°C的PCB。然而,制造高溫印刷電路板在材料選擇和電路板設計方面有多個極端考慮。這篇文章重點介紹高溫PCB制造的材料選擇標準和可用材料。
什么是高溫PCB?
高溫PCB是設計用于承受高溫的PCB。這些PCB也稱為高Tg PCB。它們用于高溫操作。
但是,這些PCB需要特殊的材料才能承受150至170°C的高溫。下一節向您介紹材料選擇標準和適用于高Tg PCB的材料。
高Tg PCB的材料選擇標準是什么?
高Tg PCB的材料考慮遵循簡單的經驗法則。根據經驗法則,如果工作溫度比玻璃化轉變溫度低約25°C,則PCB材料將承受逐漸增加的熱負荷。這意味著,如果預期工作溫度將上升到130°C,則必須使用高Tg材料制造該板。選擇高溫PCB的材料時,必須考慮以下因素。
l 阻燃性
l 耐化學性
l 低煙塵形成
有幾種成熟的材料適合于高Tg PCB制造。
用于制造高Tg PCB的材料是什么?
用于制造高Tg PCB的材料是阻燃材料。玻璃環氧樹脂具有阻燃性能。因此,包含環氧樹脂的聚合物和復合材料對于高Tg PCB制造是優選的。
用于高Tg制造的材料清單如下所示。
l FR4: FR4代表玻璃纖維增強環氧層壓材料。它是NEMA等級的環氧玻璃纖維復合材料。在這里,FR代表阻燃劑。此FR4材料經過UL94V-0標準的阻燃性能測試。該材料在干燥和潮濕條件下均具有電阻,因此在FR4材料中可抵抗由于電介質和導體引起的散熱。
Isola Group開發了多種FR4標準材料,通常用于此類PCB制造。Isola Group FR4材料清 單如下。
l IS410: IS410是FR4層壓板和預浸材料,可以承受180°C Tg。它適用于多種熱漂移,并且在288°C溫度下通過了6X焊料測試。它還適用于高溫PCB制造中的無鉛焊接。
l IS420: IS420是一種高性能的多功能環氧樹脂。與常規FR4材料相比,它具有增強的熱性能,并且膨脹率低。該材料可阻擋紫外線輻射,因此與自動光學檢查(AOI)兼容。
l G200: G200是環氧樹脂和雙馬來酰亞胺/三嗪(BT)的組合。它具有高熱阻,高機械強度和絕對的電氣性能。適用于多層印刷線路板。
但是,與這些常用的高Tg材料一起,S1000,ITEQ IT-180A,ARLON 85N等來自不同品牌的一些FR4材料也適用于高Tg PCB制造。同樣重要的是要了解,隨著材料的正確選擇,高Tg PCB制造需要了解熱設計過程。因此,此過程必須由專家執行。
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