Wir verwenden Elektronik in einer Vielzahl von Alltagsaktivitäten und PCBs sind wie deren Gehirne. Wir verwenden PCBs in unseren Computern, Smartphones, Maschinen, Flugzeugen und sogar Marsrovern. All diese Elektronik kann unterschiedlichen Umweltfaktoren ausgesetzt sein. Ein entscheidender Faktor ist die Temperatur. Und hier kommt das Thema PCB mit hohem TG-Gehalt ins Spiel.
Wenn Sie sich entscheiden, ein elektronisches Gerät herzustellen, müssen Sie beurteilen, in welcher Umgebung Ihr Gerät funktionieren wird. Normalerweise ist es notwendig, eine geeignete Leiterplatte für das Gerät auszuwählen. Eine der wichtigsten Überlegungen hierbei ist die Glasübergangstemperatur oder TG. Wenn Sie noch nie von TG gehört haben, sind Sie nicht allein, insbesondere als Anfänger. Es ist jedoch ein entscheidendes Merkmal von Leiterplatten.
TG gibt die Temperatur an, bei der das Material weich oder lederartig wird. In diesem Stadium beginnt Ihre Leiterplatte zu versagen. Daher ist die Auswahl der richtigen PCB-TG-Temperatur von entscheidender Bedeutung. In diesem Artikel sprechen wir hauptsächlich über Leiterplatten mit hohem TG. Sie erfahren insbesondere, was sie einzigartig macht, warum sie wichtig sind und wie sie verwendet werden.
Am Ende werden Sie klar verstehen, warum PCB mit hohem TG wichtig ist. Sie werden auch entdecken, wie die Wahl der richtigen PCB den entscheidenden Unterschied ausmachen kann.
Was ist PCB mit hohem TG?
In der Elektronik ist eine Leiterplatte mit hohem TG ein Material, das für Hochtemperaturanwendungen verwendet wird. Sie kennen vielleicht das bei der Leiterplattenherstellung verwendete FR4-Material. Dieses Material kann je nach Anwendungsanforderungen angepasst werden. Es wird als FR4-Material mit hohem TG bezeichnet.
Bevor Sie verstehen, was PCB mit hohem TG ist, müssen Sie auch die Arten von PCB-TG-Klassen verstehen. Im Allgemeinen gibt es drei Haupttypen von PCB-TG-Klassen. Es ist wichtig zu bedenken, dass die PCB mehr kostet, wenn der TG-Wert hoch ist. Im Allgemeinen bedeutet die TG-Nummer, dass die Platine hohe Temperaturen besser verträgt.
Allgemeine TG-Leiterplatte
Dieser PCB-Typ hat eine Glasübergangstemperatur von 130 bis 140 Grad Celsius. Dieser Temperaturbereich eignet sich gut für Anwendungen, bei denen keine übermäßige Hitze entsteht. Die meisten Allzweck-Unterhaltungselektronikgeräte bestehen aus diesem PCB-Typ. Sie sind billig und auch einfach herzustellen.
Mittlere TG-Leiterplatte
Leiterplatten mit mittlerem TG-Wert haben dagegen einen TG-Wert von etwa 150 Grad Celsius. Im Vergleich zu Allzweck-FR4-Material bieten TG150-Platten verbesserte Eigenschaften. Erstens können sie vergleichsweise höheren Temperaturen standhalten. Zweitens sind sie beständig gegen Feuchtigkeit und Chemikalien. Diese Art von Leiterplatte wird häufig für digitale Hochgeschwindigkeitsschaltkreise verwendet. Sie wird in Prüfmaschinen, Haushaltsgeräten, Radar- und anderen Telekommunikationsschaltkreisen verwendet.
PCB mit hohem TG
Schließlich hat eine Leiterplatte mit hohem TG-Wert einen TG-Wert von über 170 Grad Celsius. Diese Leiterplatten können wie üblich hohen Temperaturen, Feuchtigkeit und Chemikalien widerstehen. Daher werden sie häufig in Hochgeschwindigkeitsgeräten und Extremsituationen eingesetzt.
Eine Leiterplatte mit hohem TG wird hauptsächlich für Leiterplatten mit hoher Dichte verwendet. Sie ist normalerweise für etwa zehn Leiterplattenlagen geeignet. Sie wird häufig in der Automobilindustrie, bei Verpackungsmaterialien, eingebetteten Plattformen, Routern, Präzisionswerkzeugen für die industrielle Steuerung und in vielen anderen Branchen verwendet. Es gibt mehrere Gründe, warum Sie eine Leiterplatte mit hohem TG verwenden sollten.
(1) Eine Hochtemperatur-Leiterplatte bietet Ihnen eine verbesserte thermische Stabilität. Sie stellt sicher, dass sich die Leiterplatte nicht verformt oder ihre strukturelle Integrität verliert.
(2) Eine Hochtemperatur-Leiterplatte ist ideal für PCB mit hoher Dichte. Daher ist es offensichtlich, dass diese PCBs eine verbesserte mechanische Festigkeit bieten.
(3) Diese Leiterplatten bieten eine ausgezeichnete Zuverlässigkeit, insbesondere bei wärmeintensiven Anwendungen. Wärmeentwicklung ist typisch für Anwendungen in der Automobil-, Luftfahrt- oder Industriebranche.
(4) PCBs mit hohem TG sorgen außerdem für eine bessere Feuchtigkeits- und Chemikalienbeständigkeit.
(5) Da Leiterplatten mit hohem TG für Leiterplatten mit hoher Dichte hergestellt werden, sind sie robust. Dadurch bieten sie eine verbesserte mechanische Festigkeit und damit eine längere Lebensdauer.
(6) Eine Leiterplatte mit hohem TG eignet sich vor allem für Hochfrequenzleiterplatten. Dies bedeutet, dass Sie eine bessere Signalintegrität erreichen können.
(7) Wenn Sie Hochleistungsgeräte herstellen möchten, sollten Sie eine Leiterplatte mit hohem TG-Wert in Betracht ziehen. Bei Hochleistungsgeräten entsteht bei der Ausführung von Aufgaben mit hohem Verarbeitungsaufwand häufig schnell Wärme.
So wählen Sie die richtige Hochtemperatur-Leiterplatte aus
Sie haben bereits einige Grundlagen zu PCBs mit hohem TG-Wert gelernt. Lassen Sie uns nun herausfinden, wie Sie herausfinden, welchen TG-Wert Sie für Ihre PCB benötigen. Aber wo fangen Sie an? Sie können die folgenden Hinweise für die beste hitzebeständige PCB befolgen.
Bewerbungsvoraussetzungen
Beginnen Sie mit den Grundlagen: Welcher Umgebung wird Ihre Leiterplatte ausgesetzt sein? Wird sie extremen Temperaturen ausgesetzt sein? Denken Sie auch an den Stromverbrauch. Es ist offensichtlich, dass leistungsstarke Geräte mehr Wärme erzeugen. Je höher also die Temperatur, desto stärker muss die Platine sein. Dies gilt insbesondere für Autos, Flugzeuge oder Geräte, die großer Hitze ausgesetzt sind. Wenn Sie sich über die Umgebung im Klaren sind, sind Sie bereit für den nächsten Schritt.
Elektrische und mechanische Anforderungen
Bei einer Hochtemperatur-Leiterplatte geht es nicht nur um Hitze. Sie muss auch elektrisch und mechanisch standhalten. Denken Sie hier an die Haltbarkeit. Wird die Leiterplatte starken Vibrationen ausgesetzt sein? Wie steht es um Wärmewiderstand und Leitfähigkeit?
Eine Hochtemperatur-Leiterplatte hält Temperaturen stand und behält ihre Leistung auch unter rauen Bedingungen. Schließlich ist die richtige Platine eine Investition in die Lebensdauer Ihres Produkts.
Materialwahl
Ein weiteres wesentliches Element ist die Materialauswahl. Die Platten mit hoher TG (Glasübergangstemperatur) können aus FR4, Polyimid oder Rogers bestehen. FR4 ist stabil und kostengünstig, aber Polyimid funktioniert bei hohen Temperaturen sogar noch besser. Rogers-Materialien funktionieren gut in Hochfrequenzsituationen. Sie sollten das Material finden, das Ihren Anforderungen am besten entspricht. Jedes Material hat Vor- und Nachteile. Finden Sie heraus, welche Möglichkeiten Sie haben; sie sind nicht alle gleich.
Konsultieren Sie PCB-Hersteller
Und schließlich: Holen Sie sich Expertenrat. Selbst wenn Sie recherchiert haben, kann Ihnen die Zusammenarbeit mit erfahrenen Herstellern Erkenntnisse liefern, die Ihnen sonst entgehen würden. Sie können Ihnen dabei helfen, die Art des zu verwendenden Materials, die Dicke der zu verwendenden Schicht und die Änderungen zu bestimmen, die am Design vorgenommen werden müssen, um das beste Ergebnis zu erzielen.
Leiterplatte mit hohem TG im Vergleich zu FR4 TG-Leiterplatte
Im Folgenden werden Ihnen diese beiden Leiterplattentypen in der Elektronikindustrie vorgestellt. Die folgende Tabelle verdeutlicht die Unterschiede zwischen ihnen.
| Funktion | PCB mit hohem TG | FR4 TG-Leiterplatte |
| Definition | Leiterplatten aus Materialien mit einer hohen Glasübergangstemperatur von über 170 °C | FR4 TG ist ein PCB-Typ, der FR4-Epoxid als primäres Substrat verwendet, dessen TG zwischen 130 und 150 °C liegt. |
| Primäres Material | Verwendet spezielle Hochtemperaturmaterialien wie Polyamid, Kohlenwasserstoff oder Teflon | Typischerweise besteht es aus einem mit Glasfasern verstärkten Epoxidharz namens FR4. |
| Temperaturtoleranz | Hält Temperaturen über 170 °C stand, bei manchen Materialien sogar bis zu 300 °C | Hat im Allgemeinen eine maximale Hitzetoleranz von etwa 150 °C |
| Thermische Stabilität | Behält die Struktur- und Dimensionsstabilität auch bei hohen Temperaturen bei | Mäßig hitzebeständig, aber zu hohe Temperaturen können die Leiterplatte beschädigen |
| Feuchtigkeitsbeständigkeit | Verbesserte Beständigkeit gegen Feuchtigkeitsaufnahme | Mäßige Feuchtigkeitsbeständigkeit; kann mit der Zeit etwas Feuchtigkeit aufnehmen |
| Kosten | Im Allgemeinen ist es aufgrund spezieller Materialien und verbesserter Wärmeeigenschaften teurer. | Kostengünstiger, was git zu einer beliebten Wahl für budgetfreundliche Produkte macht |
FR4 TG 150 gegen FR4 TG 170
FR4 150 und FR4 170 PCB werden häufig in vielen elektronischen Geräten verwendet. Diese Materialien finden sich in Computern und Smartphones, Öfen, Herden und Netzteilen.
| Funktion | FR4 TG 150 Platine | FR4 TG 170 Platine |
| TG-Wert | Es hat einen TG von ca. 150 C | Höherer TG von etwa 170 °C |
| Ideale Temperatur | Ausgelegt für den Betrieb bei Temperaturen von 130 bis 150 °C | Optimiert für Umgebungen von 150 bis 170 °C |
| Wärmeausdehnung | Mäßige Ausdehnung bei erhöhter Temperatur | Zeigt eine geringere Wärmeausdehnung und behält so Dimensionsstabilität und Zuverlässigkeit bei |
| Mechanische Festigkeit | Bietet standardmäßige mechanische Festigkeit; normalerweise ausreichend für die meisten regulären Anwendungen | Es bietet eine erhöhte mechanische Haltbarkeit und ist weniger anfällig für Verformungen. |
| Leistung | Geeignet für weniger anspruchsvolle Anwendungen, kann sich aber bei dauerhafter hoher Hitzeeinwirkung verschlechtern | Die beste Wahl für leistungsstarke und robuste Elektronik |
| Kosten | Budgetfreundlicher als der FR4 TG 170 | Teurer als FR4 TG 150 |
UETPCB: Ihre Wahl für die Leiterplattenherstellung
UETPCB ist ein führendes Unternehmen in der Leiterplattenherstellung. Das Unternehmen ist seit mehr als 20 Jahren stolz darauf, seine Kunden zu bedienen. Es konzentriert sich auf die Herstellung hochwertiger Leiterplatten und verfügt über umfangreiche Erfahrung mit Leiterplattenlösungen mit hohem TG.
- UETPCB bietet einen maßgeschneiderten Abschnitt für High-TG-Materialien. Die Auswahl des Substratmaterials reicht von FR4 bis Polyamid oder anderen modernen Materialien.
- Wir verfügen außerdem über Erfahrung in der Herstellung verschiedener mehrschichtiger Leiterplatten mit hohem TG-Gehalt.
- Wir gewährleisten die Integration der effizientesten Wärmemanagementfunktionen.
- Bei UETPCB halten wir uns an verschiedene Testverfahren, wie etwa Temperaturwechsel- und Belastungstests.
Zusammenfassung
Fassen wir zusammen! Die Glasübergangstemperatur (TG) ist für das Design einer Leiterplatte von entscheidender Bedeutung. Sie ist ein wesentlicher Aspekt bei der Beurteilung der Leistung einer Leiterplatte unter Hitzeeinwirkung. Sie können Schwierigkeiten vorbeugen, indem Sie die geeignete TG auswählen. Welche Formen der TG-Klassifizierung gibt es also?
Erstens gibt es generische TG-Leiterplatten, die für alltägliche Elektronik geeignet sind. Zweitens ist eine Leiterplatte mit mittlerem TG für Hochleistungscomputersysteme geeignet. Schließlich ist die Leiterplatte mit hohem TG temperaturbeständiger und eignet sich daher für Anwendungen unter extremen Bedingungen.
Warum sollten Sie Leiterplatten mit hohem TG-Gehalt verwenden? Erstens bieten sie eine bessere thermische Stabilität als die Standard-TG-Leiterplatte. Das bedeutet, dass sie sich bei hohen Temperaturen nicht verformen oder ihre Funktionalität verlieren.
Die Auswahl der richtigen Leiterplatte für Ihr Projekt ist nicht nur ein Kästchen zum Abhaken. Es geht darum, die richtige Lösung für Ihre Anforderungen zu finden. Berücksichtigen Sie den Temperaturbereich, die elektrischen Anforderungen und die Umgebungsfaktoren. Wenn Sie Fragen haben, wenden Sie sich an unser Kundensupportteam.