Tööstuslik PCB elektroonika PCB kõrge TG170 12 kihiga ENIG

Kõrge kihiga trükkplaat (kõrge kihiga trükkplaat) on trükkplaat (PCB), millel on rohkem kui 8 kihti. Tänu mitmekihilise trükkplaadi eelistele saab saavutada suurema vooluahela tiheduse väiksema jalajäljega, mis võimaldab keerukamat vooluahela disaini, mistõttu sobib see väga hästi kiireks digitaalsignaali töötlemiseks, mikrolaine-raadiosageduseks, modemiteks, tipptasemel serveriteks, andmesalvestuseks ja muudeks valdkondadeks. Kõrge kihiga trükkplaadid on tavaliselt valmistatud kõrge TG FR4 plaatidest või muudest kõrgjõudlusega alusmaterjalidest, mis suudavad säilitada vooluahela stabiilsust kõrge temperatuuri, kõrge õhuniiskuse ja kõrgsageduskeskkonnas.

FR4 materjalide TG väärtuste kohta

FR-4 aluspind on epoksüvaigusüsteem, seega on Tg väärtus pikka aega olnud FR-4 aluspinna kvaliteedi klassifitseerimisel kõige levinum indeks. See on ka üks olulisemaid tulemusnäitajaid IPC-4101 spetsifikatsioonis. Vaigusüsteemi Tg väärtus viitab materjali üleminekule suhteliselt jäigast või "klaas" olekust kergesti deformeeruvasse või pehmenenud olekusse temperatuuri üleminekupunktis. See termodünaamiline muutus on alati pöörduv, kui vaik ei lagune. See tähendab, et kui materjali kuumutatakse toatemperatuurist temperatuurini, mis on kõrgem kui Tg väärtus, ja seejärel jahutatakse alla Tg väärtuse, saab see naasta oma eelmisesse jäika olekusse samade omadustega.

Kui aga materjali kuumutatakse temperatuurini, mis on palju kõrgem kui selle Tg väärtus, võivad tekkida pöördumatud faasioleku muutused. Selle temperatuuri mõju on suuresti seotud materjali tüübi ja ka vaigu termilise lagunemisega. Üldiselt, mida kõrgem on alusmaterjali Tg, seda suurem on materjali töökindlus. Pliivaba keevitusprotsessi kasutamisel tuleks arvestada ka alusmaterjali termilise lagunemise temperatuuriga (Td). Muude oluliste jõudlusnäitajate hulka kuuluvad soojuspaisumistegur (CTE), veeimavus, materjali adhesiooniomadused ja tavaliselt kasutatavad kihistusaja testid, näiteks T260 ja T288 testid.

FR-4 materjalide kõige ilmsemaks erinevuseks on Tg väärtus. Tg temperatuuri järgi jagatakse FR-4 trükkplaadid üldiselt madala, keskmise ja kõrge Tg-ga plaatideks. Tööstuses liigitatakse FR-4, mille Tg on umbes 135 ℃, tavaliselt madala Tg-ga trükkplaatideks; umbes 150 ℃ juures muudeti FR-4 keskmise Tg-ga trükkplaatideks. FR-4, mille Tg on umbes 170 ℃, liigitati kõrge Tg-ga trükkplaatideks. Kui pressimisaegu on palju, trükkplaadi kihte on palju (üle 14 kihi), keevitustemperatuur on kõrge (≥230 ℃), töötemperatuur on kõrge (üle 100 ℃) või keevitamise termiline pinge on suur (näiteks lainejootmine), tuleks valida kõrge Tg-ga trükkplaat.