У пројектовању и производњиштампане плоче, ТГ вредност је кључни параметар који игра одлучујућу улогу у перформансама и поузданости плоче. Разумевање како правилно изабрати одговарајућу вредност ТГ је кључно за обезбеђивање стабилног рада и продужење радног века електронских производа.
1, Разумети вредност ТГ
ТГ вредност, такође позната као температура преласка у стакло, односи се на температуру на којој аморфни полимери (укључујући аморфни део кристалних полимера) прелазе између стакластог и гуменог стања. За подлогу плоча, када је температура испод ТГ вредности, подлога је у тврдом стакластом стању са добрим механичким својствима и стабилношћу димензија; Када температура пређе вредност ТГ, подлога се постепено претвара у стање меке гуме, а њена механичка својства се смањују, димензионална стабилност се погоршава и могу се појавити проблеми као што су деформација и раслојавање, што озбиљно утиче на електричне перформансе и поузданост плоче.
2, Захтеви за вредности ТГ у различитим сценаријима примене
Производи потрошачке електронике: Уобичајени производи потрошачке електронике, као што су паметни телефони, таблети, итд., генеришу релативно ограничену топлоту током рада. Генерално, обичне ФР-4 плоче са ТГ вредностима између 130 степени и 150 степени могу се користити за задовољавање потражње. Ова врста плоче има нижу цену и може осигурати стабилан рад плоче у нормалним температурним условима. Узимајући паметне телефоне као пример, топлота коју генеришу чипови и друге компоненте на њиховим унутрашњим плочама током нормалне употребе може се контролисати у одређеном опсегу кроз дизајн одвођења топлоте, а плоча са нормалном ТГ вредношћу је довољна да се носи са тим.
Индустријска контролна опрема: Индустријска окружења су обично сложена, а опрема може да се суочи са тешким условима као што су висока температура и висока влажност и ради непрекидно током дугог временског периода. Због тога, плоча индустријске контролне опреме треба да има већу стабилност и поузданост. Генерално се препоручује употреба средње до високих ТГ плоча са ТГ вредностима у распону од 150 степени до 170 степени. На пример, у контролној опреми аутоматизоване производне линије, услед непрекидног рада опреме дуго времена, плоча ће наставити да се загрева. Плоче са вишим вредностима ТГ могу ефикасно да се одупру утицају високе температуре, обезбеде стабилан рад опреме и смање вероватноћу квара.
У области аутомобилске електронике, аутомобилски електронски уређаји не само да морају да издрже високе температуре у областима са високим-температурама, као што је моторни простор током рада, већ и морају да се носе са вибрацијама, ударима и драстичним променама температуре током рада возила. Нарочито штампане плоче кључних компоненти као што су контролне јединице мотора и ауто пуњачи захтевају изузетно високу поузданост. Такве примене често захтевају високе ТГ плоче са вредностима ТГ изнад 170 степени, а чак и неке врхунске апликације могу користити посебне материјале са вредностима ТГ изнад 200 степени. На пример, ЕЦУ плоча у моторном простору аутомобила може да одржи стабилне електричне и механичке перформансе у условима рада на високим температурама, обезбеђујући прецизну контролу и поуздан рад мотора аутомобила.
Ваздухопловство и војни производи: Ова поља су достигла екстремне захтеве за поузданост и стабилност производа, а сваки мањи квар може довести до озбиљних последица. Плоче морају да одржавају високе перформансе у тешким окружењима као што су екстремне температуре и јаке вибрације. Због тога, ваздухопловни и војни производи обично користе посебне материјале са изузетно високим вредностима ТГ, као што су керамичке подлоге, чије су ТГ вредности много веће од обичних органских плоча, што може да обезбеди да различити индикатори перформанси плоча не буду погођени у тешким окружењима и обезбеде поуздан рад опреме у сложеним окружењима.
3, Фактори које треба узети у обзир при одабиру вредности ТГ
Распон радне температуре: Прво, потребно је разјаснити максималну температуру са којом се плоча може суочити током стварног рада. Ово захтева свеобухватно разматрање фактора као што су унутрашњи грејни елементи, дизајн дисипације топлоте и температура околине у којој се опрема користи. На пример, контролна плоча индустријске пећнице која ради у окружењу високе-температуре може да има радну температуру близу 100 степени или чак више. У овом случају, потребно је изабрати плочу високе ТГ вредности која може да издржи ову температуру и има одређену маргину.
Производња енергије и топлоте компоненти: Производња енергије и топлоте различитих компоненти на штампаној плочи варира. За компоненте са великом снагом и значајном производњом топлоте, као што су -чипови велике снаге, енергетски отпорници итд., температура у области околне плоче ће се значајно повећати. У овим областима треба изабрати плоче са вишим вредностима ТГ како би се спречило смањење перформанси плоче услед локалног прегревања. На пример, штампана плоча у рачунарском напајању захтева употребу плоча високе ТГ вредности да би се обезбедио стабилан рад кола због велике количине топлоте коју стварају унутрашње компоненте напајања током рада.
Захтеви за радни век: Ако производ има висока очекивања за радни век, посебно је важно одабрати одговарајућу ТГ вредност. Током-дуготрајне употребе, чак и ако радна температура не премашује ТГ вредност, окружење са континуираном високом температуром може постепено да стари подлогу штампане плоче и умањи њене перформансе. Већа вредност ТГ може успорити брзину старења подлоге и продужити век трајања штампане плоче. На пример, уређаји као што су паметна бројила која захтевају-дугорочни стабилан рад треба да користе плоче високе ТГ вредности за своје плоче како би се обезбедио стабилан учинак током много година коришћења.
Ограничење трошкова: Уопштено говорећи, што је већа ТГ вредност плоче, то је већа њена цена. Приликом одабира вредности ТГ, неопходно је свеобухватно размотрити факторе трошкова док испуњавате захтеве перформанси. За неке потрошачке електронске производе који су осетљиви на трошкове и имају релативно ниске захтеве за перформансама, плоче са нижим ТГ вредностима могу се изабрати да контролишу трошкове уз обезбеђивање основне поузданости. Али за кључне области примене као што су медицинска опрема, аутомобилска електроника, итд., приоритет треба дати обезбеђивању перформанси и поузданости и разумном избору одговарајућих ТГ плоча, уместо да се фокусира само на цену.
4, Тестирање и верификација ТГ вредности
Метода термичке анализе: Уобичајени диференцијални скенирајући калориметар може прецизно измерити ТГ вредност супстрата штампане плоче. Загревањем узорка специфичном брзином загревања и бележењем његових термичких промена, када температура достигне температуру стакластог прелаза, ДСЦ крива ће показати значајно померање основне линије, што може одредити ТГ вредност. Модулациона скенирајућа калориметрија, синхрона диференцијална калориметрија и друге методе такође могу прецизно одредити ТГ вредности, што може прецизније анализирати промене термичких перформанси материјала током процеса стаклене транзиције у различитим степенима.
Тестирање симулацијом стварног окружења: Поред тестирања термичке анализе у лабораторији, тестирање и верификација се такође могу спровести симулацијом стварног радног окружења штампане плоче. На пример, стављање припремљеног узорка штампане плоче у комору за тестирање на високој{1}}температури, загревање према унапред одређеној температурној кривој, посматрање промена перформанси плоче на различитим температурама, укључујући електрична и механичка својства, и провера деформација, раслојавања, кратких спојева и других питања да би се проверило да ли изабрана вредност ТГ испуњава захтеве практичне примене. У области аутомобилске електронике, узорци штампаних плоча су подвргнути свеобухватним тестовима симулације животне средине који укључују више фактора као што су висока температура, вибрације, влажност, итд., како би се свеобухватно проценила поузданост штампаних плоча у сложеним практичним условима рада.