PCB industrial electronică PCB ENIG cu TG170 ridicat, 12 straturi

Un PCB cu strat înalt (High Layer PCB) este un PCB (Printed Circuit Board, placă de circuite imprimate) cu mai mult de 8 straturi. Datorită avantajelor sale de placă de circuit multistrat, se poate obține o densitate mai mare a circuitelor într-o amprentă mai mică, permițând o proiectare a circuitelor mai complexă, fiind astfel foarte potrivit pentru procesarea semnalelor digitale de mare viteză, frecvență radio cu microunde, modemuri, servere high-end, stocare de date și alte domenii. Plăcile de circuite de nivel înalt sunt de obicei fabricate din plăci FR4 cu TG ridicat sau alte materiale de substrat de înaltă performanță, care pot menține stabilitatea circuitelor în medii cu temperaturi ridicate, umiditate ridicată și frecvență înaltă.

În ceea ce privește valorile TG ale materialelor FR4

Substratul FR-4 este un sistem de rășină epoxidică, așadar, pentru o lungă perioadă de timp, valoarea Tg a fost cel mai comun indice utilizat pentru a clasifica gradul de substrat FR-4, fiind, de asemenea, unul dintre cei mai importanți indicatori de performanță din specificația IPC-4101. Valoarea Tg a sistemului de rășină se referă la punctul de tranziție de temperatură al materialului dintr-o stare relativ rigidă sau „sticloasă” într-o stare ușor deformabilă sau înmuiată. Această schimbare termodinamică este întotdeauna reversibilă, atâta timp cât rășina nu se descompune. Aceasta înseamnă că atunci când un material este încălzit de la temperatura camerei la o temperatură peste valoarea Tg și apoi răcit sub valoarea Tg, acesta poate reveni la starea rigidă anterioară cu aceleași proprietăți.

Totuși, atunci când materialul este încălzit la o temperatură mult mai mare decât valoarea sa Tg, pot apărea modificări ireversibile ale stării de fază. Efectul acestei temperaturi are mult de-a face cu tipul de material și, de asemenea, cu descompunerea termică a rășinii. În general, cu cât este mai mare Tg a substratului, cu atât este mai mare fiabilitatea materialului. Dacă se adoptă procesul de sudare fără plumb, trebuie luată în considerare și temperatura de descompunere termică (Td) a substratului. Alți indicatori importanți de performanță includ coeficientul de dilatare termică (CTE), absorbția apei, proprietățile de aderență ale materialului și testele de timp de stratificare utilizate în mod obișnuit, cum ar fi testele T260 și T288.

Cea mai evidentă diferență dintre materialele FR-4 este valoarea Tg. În funcție de temperatura Tg, PCB-urile FR-4 sunt în general împărțite în plăci cu Tg scăzut, Tg mediu și Tg ridicat. În industrie, FR-4 cu Tg în jur de 135℃ este de obicei clasificat ca PCB cu Tg scăzut; FR-4 la aproximativ 150℃ a fost convertit în PCB cu Tg mediu. FR-4 cu Tg în jur de 170℃ a fost clasificat ca PCB cu Tg ridicat. Dacă există multe timpi de presare, sau straturi de PCB (mai mult de 14 straturi), sau temperatură de sudare ridicată (≥230℃), sau temperatură de lucru ridicată (mai mult de 100℃), sau solicitare termică de sudare ridicată (cum ar fi lipirea prin val), trebuie selectat un PCB cu Tg ridicat.