Tecnologia PCB - Che cos'è FR4 TG?

FR4 TG svolge un ruolo fondamentale nelle prestazioni e nell'affidabilità dei PCB. Proprio come il materiale del substrato è fondamentale per la funzione complessiva del PCB. Le prestazioni, la durata e l'affidabilità dei PCB dipendono fortemente dalle proprietà del materiale del substrato utilizzato. I PCB possono essere classificati in due categorie principali in base alla natura dei loro substrati: substrati organici e substrati inorganici. Ogni tipo ha il proprio insieme di caratteristiche e applicazioni, determinate da fattori quali temperatura di lavoro, frequenza e resistenza meccanica.

FR-4 è un materiale composito ampiamente usato costituito da tessuto in fibra di vetro e resina epossidica. Il termine "FR-4" si riferisce al tipo specifico di materiale utilizzato per il tessuto in fibra di vetro. È un materiale estremamente comune nell'industria manifatturiera dell'elettronica a causa della sua eccellente stabilità elettrica, meccanica e chimica. Inoltre, FR-4 è altamente isolante e resistente alle alte temperature, rendendolo ideale per ambienti ad alta temperatura e ad alta pressione. Gli spessori standard per le tavole FR-4 sul mercato sono 1,6 mm e 1,2 mm, anche se possono essere personalizzati in lunghezza e larghezza a seconda delle esigenze del cliente.

FR4 TG, soprattutto nelle applicazioni ad alte prestazioni, è fondamentale per garantire che i PCB possano gestire le alte temperature di funzionamento dell'elettronica moderna. Una delle proprietà chiave del materiale resina utilizzato in FR-4 è la sua temperatura di transizione del vetro (Tg). Si riferisce al punto di temperatura in cui il materiale passa da uno stato rigido, "vetroso" a uno stato più flessibile e gommoso. Quando la temperatura è inferiore al Tg, il materiale è in uno stato duro, simile al vetro. Quando la temperatura supera il Tg, diventa morbido e flessibile come la gomma. Per anni, il valore Tg è stato un parametro critico per la classificazione dei gradi di materiale substrato FR-4. Tipicamente, più alto è il Tg, più affidabile è il materiale. Ad esempio, il materiale standard FR-4 con un Tg di circa 135°C è spesso utilizzato nell'elettronica di consumo come le schede madri, mentre i materiali Tg più alti con valori Tg di 180°C sono utilizzati per applicazioni più esigenti come schede madri CPU, substrati di memoria DDR3 e substrati di imballaggio IC.

FR4 TG

I materiali FR4 TG non sono importanti solo per la stabilità termica, ma anche per la loro influenza sulle proprietà meccaniche ed elettriche del PCB. L'uso di materiali ad alto Tg nella produzione di PCB sta guadagnando slancio a livello globale, soprattutto nei settori che richiedono elettronica ad alte prestazioni, come telecomunicazioni, automotive e sistemi di controllo industriale. I PCB ad alto Tg offrono diversi vantaggi rispetto ai PCB standard Tg, anche se hanno un costo più elevato. Alcuni dei vantaggi chiave dei PCB ad alto Tg includono:

1. Migliore adesione e resistenza meccanica

2.Stronger resistenza all'umidità e minore assorbimento dell'acqua

3.Stabilità dimensionale

4. soglie di decomposizione termica più elevate

5.Aumento della resistenza chimica

6.Enhanced resistenza al calore e tolleranza di stress termico

7.Longer durata della vita per i laminati PCB

8.Improved affidabilità nei fori passanti placcati (PTH)

9.Lower coefficiente di espansione termica (CTE) lungo l'asse Z

Se un PCB non può tollerare elevati carichi termici, in particolare se il suo Tg è 25 ° C inferiore alla temperatura di esercizio, un PCB ad alto Tg diventa necessario per un funzionamento sicuro e affidabile. Ciò è particolarmente rilevante nelle applicazioni in cui la temperatura di esercizio supera regolarmente i 130°C. Il passaggio verso PCB ad alto Tg è guidato in parte dalla crescente adozione di PCB conformi alla RoHS (Restriction of Hazardous Substances), che richiedono saldature senza piombo che devono essere applicate a temperature più elevate. Di conseguenza, più produttori di PCB stanno passando a materiali ad alto Tg per soddisfare le esigenze di questi processi di saldatura senza piombo.

FR4 TG deve essere preso in considerazione nella progettazione del PCB. Quando si progetta un PCB, la scelta di un materiale con un valore Tg appropriato è essenziale. Il valore Tg specifico richiesto dipende dalle condizioni di funzionamento del dispositivo, ad esempio se sarà esposto a basse o alte temperature. Altri fattori da considerare includono espansione termica, proprietà elettriche, resistenza meccanica e resistenza alle alte temperature. Per le applicazioni ad alte prestazioni, è fondamentale selezionare un materiale ad alto Tg che garantisca l'affidabilità e la durata del PCB, specialmente sotto stress termico. Molte industrie si stanno spostando verso materiali ad alto Tg per applicazioni in sistemi di comunicazione avanzati, pannelli di controllo industriali e sistemi informatici, dove la gestione termica è una preoccupazione significativa.

In conclusione, FR4 TG rappresenta il futuro dello sviluppo del materiale PCB mentre le industrie si muovono verso dispositivi più complessi e potenti. Il materiale del substrato gioca un ruolo cruciale nel determinare le prestazioni e l'affidabilità di un circuito stampato. Con la crescente domanda di dispositivi elettronici più potenti e compatti, l'importanza di selezionare il materiale di substrato giusto €”organico o inorganico €”non può essere sopravvalutata. I PCB ad alto Tg stanno diventando sempre più diffusi nel mercato globale dell'elettronica, offrendo numerosi vantaggi per applicazioni che richiedono elevata resistenza termica e durata. Qualche domanda? Si prega di avvisarci.