Industriële PCB elektronica PCB hoog TG170 12 lagen ENIG

High Layer PCB (High Layer PCB) is een PCB (Printed Circuit Board, printplaat) met meer dan 8 lagen. Dankzij de voordelen van een meerlaagse printplaat kan een hogere circuitdichtheid worden bereikt in een kleinere footprint, wat complexere circuitontwerpen mogelijk maakt. Dit maakt de printplaat zeer geschikt voor snelle digitale signaalverwerking, microgolfradiofrequentie, modems, high-end servers, dataopslag en andere toepassingen. High-level printplaten worden meestal gemaakt van hoogwaardige FR4-platen of andere hoogwaardige substraatmaterialen, die de circuitstabiliteit behouden in omgevingen met hoge temperaturen, hoge luchtvochtigheid en hoge frequenties.

Betreffende TG-waarden van FR4-materialen

FR-4-substraat is een epoxyharssysteem. De Tg-waarde is daarom al lange tijd de meest gebruikte index voor de classificatie van FR-4-substraatkwaliteit. Het is tevens een van de belangrijkste prestatie-indicatoren in de IPC-4101-specificatie. De Tg-waarde van een harssysteem verwijst naar de temperatuurovergang van het materiaal van een relatief stijve of "glasachtige" toestand naar een gemakkelijk vervormbare of verweekte toestand. Deze thermodynamische verandering is altijd omkeerbaar zolang de hars niet ontbindt. Dit betekent dat wanneer een materiaal wordt verhit van kamertemperatuur tot een temperatuur boven de Tg-waarde, en vervolgens wordt afgekoeld tot onder de Tg-waarde, het kan terugkeren naar zijn oorspronkelijke stijve toestand met dezelfde eigenschappen.

Wanneer het materiaal echter wordt verhit tot een temperatuur die veel hoger ligt dan de Tg-waarde, kunnen onomkeerbare fasetoestandsveranderingen optreden. Het effect van deze temperatuur hangt nauw samen met het materiaaltype en de thermische ontleding van de hars. Over het algemeen geldt: hoe hoger de Tg van het substraat, hoe betrouwbaarder het materiaal. Bij gebruik van een loodvrij lasproces moet ook rekening worden gehouden met de thermische ontledingstemperatuur (Td) van het substraat. Andere belangrijke prestatie-indicatoren zijn de thermische uitzettingscoëfficiënt (CTE), waterabsorptie, hechtingseigenschappen van het materiaal en veelgebruikte tests voor de opbouwtijd, zoals de T260- en T288-test.

Het meest opvallende verschil tussen FR-4-materialen is de Tg-waarde. Afhankelijk van de Tg-temperatuur worden FR-4-printplaten over het algemeen onderverdeeld in lage Tg-, gemiddelde Tg- en hoge Tg-platen. In de industrie wordt FR-4 met een Tg rond de 135 °C meestal geclassificeerd als een lage Tg-printplaat; FR-4 met een Tg rond de 150 °C werd omgezet in een gemiddelde Tg-printplaat. FR-4 met een Tg rond de 170 °C werd geclassificeerd als een hoge Tg-printplaat. Bij veel perstijden, PCB-lagen (meer dan 14 lagen), een hoge lastemperatuur (≥ 230 °C), een hoge werktemperatuur (meer dan 100 °C) of een hoge thermische lasbelasting (zoals golfsolderen), moet een PCB met een hoge Tg-waarde worden gekozen.