A tervezésben és a gyártásbannyomtatott áramköri lapok, a TG érték kulcsfontosságú paraméter, amely döntő szerepet játszik az áramköri lap teljesítményében és megbízhatóságában. A megfelelő TG-érték helyes kiválasztásának megértése alapvető fontosságú az elektronikai termékek stabil működése és élettartamának meghosszabbítása szempontjából.
1, A TG érték megértése
A TG érték, más néven üvegesedési hőmérséklet, arra a hőmérsékletre utal, amelyen az amorf polimerek (beleértve a kristályos polimerek amorf részét is) átmennek az üveges és gumiszerű állapot között. Áramköri lapok hordozója esetén, ha a hőmérséklet a TG érték alatt van, a hordozó kemény üveges állapotú, jó mechanikai tulajdonságokkal és méretstabilitással; Ha a hőmérséklet meghaladja a TG értéket, a hordozó fokozatosan lágygumi állapotba megy át, és csökkennek mechanikai tulajdonságai, romlik a méretstabilitás, és olyan problémák léphetnek fel, mint a deformáció és a rétegvesztés, ami súlyosan befolyásolja az áramköri lap elektromos teljesítményét és megbízhatóságát.
2, A TG értékekre vonatkozó követelmények különböző alkalmazási forgatókönyvekben
Szórakoztató elektronikai termékek: Az általános fogyasztói elektronikai termékek, például okostelefonok, táblagépek stb. működés közben viszonylag korlátozott hőt termelnek. Általában a 130 és 150 fok közötti TG értékű közönséges FR-4 táblák használhatók az igények kielégítésére. Az ilyen típusú lapok olcsóbbak, és normál hőmérsékleti viszonyok között biztosítják az áramköri kártya stabil működését. Ha például az okostelefonokat vesszük, a belső áramköri lapjaikon normál használat során keletkező chipek és egyéb komponensek által termelt hő hőelvezetéses kialakítással egy bizonyos tartományon belül szabályozható, és ennek megbirkózása elegendő egy normál TG értékű áramköri lappal.
Ipari vezérlőberendezések: Az ipari környezet általában összetett, és a berendezések zord körülményekkel, például magas hőmérséklettel és magas páratartalommal szembesülhetnek, és hosszú ideig folyamatosan működnek. Ezért az ipari vezérlőberendezések áramköri lapjának nagyobb stabilitással és megbízhatósággal kell rendelkeznie. Általában ajánlott közepes és magas TG lapok használata 150 fok és 170 fok közötti TG értékkel. Például egy automatizált gyártósor vezérlőberendezésében a berendezés hosszú ideig tartó folyamatos működése miatt az áramköri kártya tovább melegszik. A magasabb TG értékű lemezek hatékonyan ellenállnak a magas hőmérséklet hatásának, biztosítják a berendezés stabil működését és csökkentik a meghibásodás valószínűségét.
Az autóelektronika területén az autóelektronikai eszközöknek nem csak a magas hőmérsékletnek kell ellenállniuk a magas hőmérsékletű helyeken,{0}}mint például a motortérben működés közben, hanem a jármű működése során fellépő vibrációkkal, ütésekkel és drasztikus hőmérséklet-változásokkal is meg kell birkózni. Különösen a kulcsfontosságú alkatrészek, például a motorvezérlő egységek és az autótöltők áramkörei igényelnek rendkívül nagy megbízhatóságot. Az ilyen alkalmazásokhoz gyakran 170 fok feletti TG-értékkel rendelkező magas TG-lapokra van szükség, és még egyes csúcskategóriás{4}alkalmazások is használhatnak speciális anyagokat, amelyek TG-értéke meghaladja a 200 fokot. Például az autó motorterében található ECU áramköri kártya magas hőmérsékletű munkakörülmények között is stabil elektromos és mechanikai teljesítményt tud fenntartani, biztosítva az autó motorjának pontos vezérlését és megbízható működését.
Repülési és katonai termékek: Ezek a területek elérték a termékek megbízhatóságának és stabilitásának extrém követelményeit, és minden kisebb meghibásodás súlyos következményekkel járhat. Az áramköri lapoknak magas teljesítményt kell fenntartaniuk zord környezetben, például szélsőséges hőmérsékleten és erős vibrációban. Ezért a repülési és katonai termékek általában rendkívül magas TG-értékű speciális anyagokat használnak, például kerámia szubsztrátokat, amelyek TG-értékei jóval magasabbak, mint a hagyományos szerves kártyáké, amelyek biztosítják, hogy az áramköri lapok különböző teljesítménymutatói ne változzanak zord környezetben, és biztosítsák a berendezések megbízható működését összetett környezetben.
3, A TG értékek kiválasztásakor figyelembe veendő tényezők
Üzemi hőmérséklet-tartomány: Először is tisztázni kell azt a maximális hőmérsékletet, amellyel az áramköri lap a tényleges működés során szembesülhet. Ehhez olyan tényezők átfogó mérlegelésére van szükség, mint a belső fűtőelemek, a hőelvezetés tervezése és a környezeti hőmérséklet, amelyben a berendezést használják. Például egy magas hőmérsékletű környezetben működő ipari sütő vezérlő áramköri lapjának üzemi hőmérséklete közel 100 fok vagy még magasabb is lehet. Ebben az esetben olyan magas TG értékű táblát kell választani, amely elviseli ezt a hőmérsékletet és van egy bizonyos tartaléka.
Alkatrészek energia- és hőtermelése: Az áramköri lapon lévő különböző alkatrészek teljesítmény- és hőtermelése eltérő. A nagy teljesítményű és jelentős hőtermeléssel rendelkező alkatrészek esetében, mint például a nagy teljesítményű chipek, a teljesítményellenállások stb., a környező áramköri kártya hőmérséklete jelentősen megnő. Ezeken a területeken magasabb TG értékű kártyákat kell választani, hogy megakadályozzuk az áramköri kártya teljesítményromlását a helyi túlmelegedés miatt. Például a számítógép tápegységében lévő áramköri kártya magas TG értékű kártyákat igényel az áramkör stabil működésének biztosításához, mivel a belső tápegységek működés közben nagy mennyiségű hőt termelnek.
Élettartam-követelmények: Ha a termék magas élettartam-elvárással rendelkezik, különösen fontos a megfelelő TG érték kiválasztása. Hosszú távú használat során, még ha az üzemi hőmérséklet nem is haladja meg a TG értéket, a folyamatosan magas hőmérsékletű környezet fokozatosan öregítheti az áramköri lap hordozóját, és csökkentheti annak teljesítményét. A magasabb TG érték lelassíthatja a hordozó öregedési sebességét és meghosszabbíthatja az áramköri lap élettartamát. Például az olyan eszközök, mint az intelligens fogyasztásmérők, amelyek hosszú távon -stabil működést igényelnek, nagy TG értékű kártyákat kell használniuk az áramköri lapokhoz, hogy hosszú éveken át is stabil teljesítményt biztosítsanak.
Költségkorlátozás: Általánosságban elmondható, hogy minél magasabb a tábla TG értéke, annál magasabb a költsége. A TG értékek kiválasztásakor a költségtényezőket átfogóan figyelembe kell venni, miközben teljesíti a teljesítménykövetelményeket. Egyes fogyasztói elektronikai termékeknél, amelyek költségérzékenyek és viszonylag alacsony teljesítményigényekkel rendelkeznek, alacsonyabb TG értékű táblák választhatók a költségek szabályozására, miközben biztosítják az alapvető megbízhatóságot. Az olyan kulcsfontosságú alkalmazási területeken azonban, mint az orvosi berendezések, autóelektronika stb., a teljesítmény és a megbízhatóság biztosítását, valamint a megfelelő TG-értéktáblák ésszerű kiválasztását kell előnyben részesíteni, nem pedig kizárólag a költségekre összpontosítani.
4, TG érték tesztelése és ellenőrzése
Termikus elemzési módszer: Az általánosan használt differenciális pásztázó kaloriméterrel pontosan meg lehet mérni az áramköri lap hordozójának TG értékét. A minta meghatározott hevítési sebességgel történő hevítésével és hőváltozásainak rögzítésével, amikor a hőmérséklet eléri az üvegesedési hőmérsékletet, a DSC görbe jelentős alapvonali eltolódást fog mutatni, ami meghatározhatja a TG értéket. A modulációs pásztázó kalorimetria, a szinkron differenciálkalorimetria és más módszerek is pontosan meghatározhatják a TG értékeket, amelyek pontosabban elemezhetik az anyagok hőteljesítmény-változásait az üvegesedési folyamat során különböző mértékben.
Valós környezeti szimulációs tesztelés: A laboratóriumi hőelemzési tesztelés mellett a tesztelés és ellenőrzés az áramköri lap tényleges munkakörnyezetének szimulálásával is elvégezhető. Például az előkészített nyomtatott áramköri minta magas hőmérsékletű tesztkamrába helyezése, előre meghatározott hőmérsékleti görbe szerint melegítése, az áramköri lap teljesítményváltozásainak megfigyelése különböző hőmérsékleteken, beleértve az elektromos és mechanikai tulajdonságokat, valamint a deformáció, a rétegvesztés, a rövidzárlat és egyéb problémák ellenőrzése annak ellenőrzésére, hogy a kiválasztott TG-érték megfelel-e a gyakorlati alkalmazás követelményeinek. Az autóelektronika területén az áramköri lapmintákat átfogó környezeti szimulációs teszteknek vetik alá, számos tényező, például magas hőmérséklet, rezgés, páratartalom stb. bevonásával, hogy átfogóan értékeljék az áramköri kártya megbízhatóságát összetett gyakorlati működési körülmények között.