Rūpnieciskās PCB elektronikas PCB ar augstu TG170 12 slāņu ENIG

Augsta slāņa PCB (augsta slāņa PCB) ir PCB (drukātā shēma, iespiedshēmas plate) ar vairāk nekā 8 slāņiem. Pateicoties daudzslāņu shēmas plates priekšrocībām, lielāku shēmas blīvumu var panākt mazākā izmērā, kas ļauj veikt sarežģītāku shēmu konstrukciju, tāpēc tā ir ļoti piemērota ātrdarbīgai digitālo signālu apstrādei, mikroviļņu radiofrekvenču, modemu, augstas klases serveru, datu glabāšanas un citās jomās. Augsta līmeņa shēmas plates parasti tiek izgatavotas no augstas TG FR4 platēm vai citiem augstas veiktspējas substrāta materiāliem, kas var saglabāt shēmas stabilitāti augstā temperatūrā, augstā mitrumā un augstas frekvences vidē.

Attiecībā uz FR4 materiālu TG vērtībām

FR-4 substrāts ir epoksīdsveķu sistēma, tāpēc Tg vērtība ilgu laiku ir visizplatītākais indekss, ko izmanto FR-4 substrāta klases klasificēšanai, un tas ir arī viens no svarīgākajiem IPC-4101 specifikācijas veiktspējas rādītājiem. Sveķu sistēmas Tg vērtība attiecas uz materiāla pārejas punktu no relatīvi stingra vai "stikla" stāvokļa uz viegli deformējamu vai mīkstinātu stāvokli. Šīs termodinamiskās izmaiņas vienmēr ir atgriezeniskas, ja vien sveķi nesadalās. Tas nozīmē, ka, uzsildot materiālu no istabas temperatūras līdz temperatūrai, kas pārsniedz Tg vērtību, un pēc tam atdzesējot zem Tg vērtības, tas var atgriezties iepriekšējā stingrajā stāvoklī ar tām pašām īpašībām.

Tomēr, kad materiāls tiek uzkarsēts līdz temperatūrai, kas ir daudz augstāka par tā Tg vērtību, var rasties neatgriezeniskas fāzes stāvokļa izmaiņas. Šīs temperatūras ietekme ir lielā mērā atkarīga no materiāla veida, kā arī no sveķu termiskās sadalīšanās. Vispārīgi runājot, jo augstāka ir pamatnes Tg, jo augstāka ir materiāla uzticamība. Ja tiek izmantots bezsvina metināšanas process, jāņem vērā arī pamatnes termiskās sadalīšanās temperatūra (Td). Citi svarīgi veiktspējas rādītāji ir termiskās izplešanās koeficients (CTE), ūdens absorbcija, materiāla adhēzijas īpašības un bieži izmantotie slāņošanas laika testi, piemēram, T260 un T288 testi.

Acīmredzamākā atšķirība starp FR-4 materiāliem ir Tg vērtība. Atkarībā no Tg temperatūras FR-4 PCB parasti tiek iedalītas zemas Tg, vidējas Tg un augstas Tg plāksnēs. Rūpniecībā FR-4 ar Tg aptuveni 135 ℃ parasti tiek klasificētas kā zemas Tg PCB; FR-4 aptuveni 150 ℃ temperatūrā tika pārveidots par vidējas Tg PCB. FR-4 ar Tg aptuveni 170 ℃ tika klasificēts kā augstas Tg PCB. Ja ir daudz presēšanas reižu vai PCB slāņu (vairāk nekā 14 slāņi), vai augsta metināšanas temperatūra (≥230 ℃), vai augsta darba temperatūra (vairāk nekā 100 ℃), vai augsts metināšanas termiskais spriegums (piemēram, viļņu lodēšana), jāizvēlas PCB ar augstu Tg.