Công nghệ PCB - FR4 TG là gì

FR4 TG đóng một vai trò quan trọng trong hiệu suất và độ tin cậy của PCB. Cũng giống như vật liệu cơ bản là rất quan trọng đối với chức năng tổng thể của PCB. Hiệu suất, độ bền và độ tin cậy của PCB phụ thuộc rất nhiều vào các đặc tính của vật liệu cơ sở được sử dụng. Theo tính chất của chất nền, PCB có thể được chia thành hai loại chính: chất nền hữu cơ và chất nền vô cơ. Mỗi loại có bộ tính năng và ứng dụng riêng được xác định bởi các yếu tố như nhiệt độ hoạt động, tần suất và độ bền cơ học.

FR-4 là vật liệu composite được sử dụng rộng rãi bao gồm vải sợi thủy tinh dệt và nhựa epoxy. Thuật ngữ "FR-4" đề cập đến một lớp vật liệu cụ thể được sử dụng trong vải sợi thủy tinh. Nó là một vật liệu cực kỳ phổ biến trong sản xuất điện tử do sự ổn định tuyệt vời về điện, cơ khí và hóa học. Ngoài ra, FR-4 có khả năng cách nhiệt cao và chịu nhiệt độ cao, lý tưởng cho môi trường nhiệt độ cao và áp suất cao. Độ dày tiêu chuẩn của tấm FR-4 trên thị trường là 1.6mm và 1.2mm, nhưng chiều dài và chiều rộng có thể được tùy chỉnh theo yêu cầu của khách hàng.

FR4 TG, đặc biệt là trong các ứng dụng hiệu suất cao, rất quan trọng để đảm bảo PCB có thể xử lý nhiệt độ hoạt động cao của các thiết bị điện tử hiện đại. Một trong những đặc tính chính của vật liệu nhựa được sử dụng trong FR-4 là nhiệt độ chuyển đổi thủy tinh (Tg). Điều này đề cập đến điểm nhiệt độ trong đó vật liệu chuyển từ "trạng thái thủy tinh" cứng sang trạng thái cao su mềm hơn. Khi nhiệt độ thấp hơn Tg, vật liệu ở trạng thái cứng như thủy tinh. Khi nhiệt độ vượt quá Tg, nó trở nên mềm mại và đàn hồi như cao su. Trong nhiều năm, giá trị Tg là một tham số quan trọng trong phân loại lớp cơ sở FR-4. Thông thường, Tg càng cao, vật liệu càng đáng tin cậy. Ví dụ, vật liệu FR-4 tiêu chuẩn với Tg khoảng 135 ° C thường được sử dụng trong các thiết bị điện tử tiêu dùng như bo mạch chủ, trong khi vật liệu Tg cao hơn với giá trị Tg 180 ° C được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi cao hơn như bo mạch chủ CPU, chất nền bộ nhớ DDR3 và chất nền gói IC.

FR4-TG

Vật liệu FR4-TG không chỉ quan trọng đối với sự ổn định nhiệt mà còn ảnh hưởng đến tính chất cơ học và điện của PCB. Việc sử dụng vật liệu Tg cao trong sản xuất PCB đang trở nên phổ biến trên toàn thế giới, đặc biệt là trong các ngành công nghiệp đòi hỏi các thiết bị điện tử hiệu suất cao như viễn thông, ô tô và hệ thống điều khiển công nghiệp. PCB Tg cao có một số lợi ích so với PCB Tg tiêu chuẩn, mặc dù chúng đắt hơn. Một số lợi thế chính của PCB Tg cao bao gồm:

1. Độ bám dính tốt hơn và độ bền cơ học

2. Chống ẩm mạnh hơn, hấp thụ nước thấp hơn

3. Kích thước ổn định

4. Ngưỡng phân hủy nhiệt cao hơn

5. Tăng cường kháng hóa chất

6. Tăng cường khả năng chịu nhiệt và chịu được căng thẳng nhiệt

7. Kéo dài tuổi thọ của tấm laminate PCB

8. Cải thiện độ tin cậy của mạ qua lỗ (PTH)

9. Hệ số giãn nở nhiệt (CTE) thấp dọc theo trục Z

Nếu PCB không thể chịu được tải nhiệt cao, đặc biệt là khi Tg của nó thấp hơn 25 ° C so với nhiệt độ làm việc, Tg PCB cao là cần thiết cho công việc an toàn và đáng tin cậy. Điều này đặc biệt quan trọng trong các ứng dụng có nhiệt độ hoạt động thường vượt quá 130 ° C. Sự chuyển đổi sang PCB Tg cao một phần là do việc áp dụng PCB tuân thủ RoHS (Giới hạn chất độc hại) ngày càng tăng đòi hỏi chất hàn không chì và phải được sử dụng ở nhiệt độ cao hơn. Do đó, ngày càng có nhiều nhà sản xuất PCB đang chuyển sang vật liệu Tg cao để đáp ứng nhu cầu của các quy trình hàn không chì này.

FR4 TG cần được xem xét trong thiết kế PCB. Khi thiết kế PCB, điều quan trọng là chọn vật liệu có giá trị Tg thích hợp. Giá trị Tg cụ thể cần thiết phụ thuộc vào điều kiện hoạt động của thiết bị, chẳng hạn như nó được tiếp xúc với nhiệt độ thấp hay nhiệt độ cao. Các yếu tố khác cần xem xét bao gồm giãn nở nhiệt, tính chất điện, độ bền cơ học và khả năng chịu nhiệt độ cao. Đối với các ứng dụng hiệu suất cao, điều quan trọng là chọn vật liệu Tg cao để đảm bảo độ tin cậy và độ bền của PCB, đặc biệt là dưới áp lực nhiệt. Nhiều ngành công nghiệp đang chuyển sang vật liệu Tg cao cho các hệ thống truyền thông tiên tiến, bảng điều khiển công nghiệp và hệ thống tính toán, nơi quản lý nhiệt là một vấn đề quan trọng.

Tóm lại, FR4 TG đại diện cho tương lai của sự phát triển vật liệu PCB khi ngành công nghiệp hướng tới các thiết bị phức tạp và mạnh mẽ hơn. Vật liệu cơ bản đóng một vai trò quan trọng trong việc xác định hiệu suất và độ tin cậy của bảng mạch in. Với nhu cầu ngày càng tăng đối với các thiết bị điện tử mạnh mẽ và nhỏ gọn hơn, tầm quan trọng của việc lựa chọn vật liệu cơ bản phù hợp, cho dù hữu cơ hay vô cơ, không thể được nhấn mạnh quá mức. PCB Tg cao đang ngày càng trở nên phổ biến trên thị trường điện tử toàn cầu và cung cấp nhiều lợi thế cho các ứng dụng đòi hỏi khả năng chịu nhiệt và độ bền cao. Có gì không ổn à? Vui lòng thông báo cho chúng tôi.