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Starre Leiterplatte mit hohem TG

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Willkommen bei globalwellpcba

Mit mehr als einem Jahrzehnt Erfahrung im Bereich Leiterplatten-Prototypen und -Herstellung sind wir bestrebt, die Bedürfnisse unserer Kunden aus verschiedenen Branchen in Bezug auf Qualität, Lieferung, Kosteneffizienz und alle anderen anspruchsvollen Anforderungen zu erfüllen. 

Als einer der erfahrensten Leiterplattenhersteller der Welt sind wir stolz darauf, Ihr bester Geschäftspartner und guter Freund in allen Aspekten Ihrer Leiterplattenanforderungen zu sein.
Individuelle Anfrage

ÜBERBLICK

Artikel Starre Leiterplatte
Maximale Ebene 60L
Min. Spur/Abstand der inneren Ebene 3/3mil
Min. Spur/Abstand der äußeren Ebene 3/3mil
Innenschicht Max Kupfer 6 Unzen
Out Layer Max Kupfer 6 Unzen
Min. mechanisches Bohren 0,15 mm
Min. Laserbohren 0,1 mm
Seitenverhältnis (Mechanisches Bohren) 20:1
Seitenverhältnis (Laserbohren) 1:1
Toleranz der Presspassbohrung ±0,05 mm
PTH-Toleranz ±0,075 mm
NPTH-Toleranz ±0,05 mm
Senktoleranz ±0,15 mm
Plattenstärke 0,4–8 mm
Plattendickentoleranz (<1,0 mm) ±0,1 mm
Plattendickentoleranz (≥1,0 mm) ±10%
Impedanztoleranz Single-Ended: ±5 Ω (≤ 50 Ω), ± 7% (> 50 Ω)
Differenzial: ±5 Ω (≤ 50 Ω), ± 7% (> 50 Ω)
Min. Boardgröße 10*10mm
Maximale Boardgröße 22,5 * 30 Zoll
Konturtoleranz ±0,1 mm
Min. BGA 7 Mio
Min. SMT 7*10mil
Oberflächenbehandlung ENIG, Goldfinger, Immersionssilber, Immersionszinn, HASL(LF), OSP, ENEPIG, Flash Gold; Hartvergoldung
Lötmaske Grün, Schwarz, Blau, Rot, Mattgrün
Mindestabstand zur Lötmaske 1,5 Mio
Min. Lötstopplack-Staudamm 3 Mio
Legende Weiß, Schwarz, Rot, Gelb
Min. Breite/Höhe der Legende 4/23mil
Breite der Dehnungsverrundung /
Bogen und Drehung 0.3%
Inhaltsverzeichnis
Primärer Artikel (H2)

Technologische Fortschritte haben den Bedarf an Leiterplatten mit hoher Glasübergangstemperatur (Tg) erhöht. Tg ist nichts anderes als eine Schlüsseleigenschaft der in Leiterplatten verwendeten Materialien wie Epoxidharz oder Glasfaser. Basierend auf dem verwendeten Material hat jede Leiterplatte einen einzigartigen Tg. Wenn jedoch die Betriebstemperatur einer Platine ihren Tg-Wert überschreitet, kann sie beschädigt werden, was ihre Leistung beeinträchtigt. 

Hier kommen Platinen mit hohem Tg-Wert ins Spiel. Wir werden in diesem Artikel starre Leiterplatten mit hohem Tg-Wert ausführlicher besprechen, zusammen mit ihren Vorteilen und Anwendungen in der Elektronikindustrie. Lassen Sie uns zunächst über Tg sprechen, bevor wir fortfahren. 

Was ist Tg?

Tg' steht für Glasübergangstemperatur. Es ist der Punkt, an dem das Material von einem starren, glasartigen Zustand in einen weicheren, gummiartigen Zustand übergeht. 

Eine Leiterplatte mit hoher Tg ist eine Art Leiterplatte, die für extrem hohe Temperaturen ausgelegt ist. 

Während normale Leiterplatten eine Glasübergangstemperatur (Tg) im Bereich von 130 °C bis 140 °C haben, haben Leiterplatten mit hoher Tg eine Tg von über 170 °C. Das bedeutet im Grunde, dass sie stark bleiben, ihre Form behalten und ihre elektrische Leistung behalten, selbst wenn es richtig heiß wird. Jede Art von PCB-Material hat je nach Substrat seinen eigenen Glasübergangstemperaturwert. 

Wenn der Tg-Wert höher ist, bedeutet dies, dass das Epoxidharz flexibler ist und eine bessere Zugfestigkeit aufweist. Ein niedrigerer Tg-Wert bedeutet, dass Sie weniger Probleme mit Schweiß- und Beschichtungsfehlern haben.

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Was sind starre Leiterplatten mit hoher Tg?

Starre Leiterplatten mit hoher Tg sind Leiterplatten, die aus Materialien bestehen, die eine hohe Dimensionsstabilität (Steifigkeit) mit einer hohen Glasübergangstemperatur (Tg) kombinieren. Dadurch sind sie ideal für Anwendungen, bei denen sowohl mechanische Festigkeit als auch Hitzebeständigkeit entscheidend sind.

Sie sind in verschiedenen Ausführungen erhältlich – einlagig, doppellagig oder mehrlagig – und können in allen möglichen Konfigurationen verwendet werden. Ein Beispiel für mehrschichtige Platinen sind komplexe elektronische Schaltkreise.  

Bedeutung von Tg in starren Leiterplatten mit hohem Tg

Wenn die Temperatur die Tg (Glasübergangstemperatur) in starren Leiterplatten mit hoher Tg überschreitet, erfährt das Material eine erhebliche Änderung seiner physikalischen und elektrischen Eigenschaften. Folgendes passiert:

  • Geringe Maßgenauigkeit: Wenn sich das Brett verzieht, verliert es seine genauen Abmessungen. Dies kann zu einer Fehlausrichtung der Komponenten und weiteren Fehlfunktionen führen.
  • UmwickelnVerziehen von Brettern: Nehmen Sie als Beispiel eine Leiterplatte in einem Hochleistungsgerät wie einer industriellen Motorsteuerung. Wenn die Betriebstemperatur den Tg-Wert der Platine überschreitet, kann sie sich verziehen und verbiegen, was möglicherweise zu Kurzschlüssen und Komponentenausfällen führen kann.
  • Geringe elektrische Leistung: Das Erweichen des Materials kann sich auf die elektrischen Eigenschaften des Schaltkreises auswirken und zu Problemen bei der Signalintegrität und Fehlern bei der Datenübertragung führen.
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Materialien, die in starren Leiterplatten mit hoher Tg verwendet werden

Dies sind einige Materialien, die zur Herstellung robuster starrer Leiterplatten mit hohem Tg-Wert verwendet werden.

Bismaleimidtriazine (BT)

Diese Harze werden zur Herstellung von mehrschichtigen Leiterplatten verwendet. Ein fortschrittliches High-Tech-Leiterplattenmaterial, BT PCB oder Bismaleimid-Triazin-gedruckte Schaltung, wird durch Schichten von Glasfasern und einem speziellen Hochtemperaturharz namens Bismaleimid-Triazin (BT) hergestellt. Der hohe Tg-Bereich von BT liegt zwischen 240 °C und 300 °C.

Aufgrund seiner thermischen Stabilität, Dimensionsstabilität und hohen Durchschlagsfestigkeit wird es auch in der Militär- und Luft- und Raumfahrtelektronik, in Hochgeschwindigkeits-Datenkommunikationssystemen und in der Automobilelektronik eingesetzt.

Polyimide

Das Wort „Polyimid“ ist eine Mischung aus zwei Begriffen – „Poly“ für Polymere und „Imid“ für „progressive Imidmonomere“. Diese Polymere werden entweder durch synthetische oder natürliche Prozesse gebildet. Die Polymermaterialien sind bei Leiterplatten überwiegend synthetisch. Bei der Herstellung der für die Leiterplattenherstellung benötigten synthetischen Polyimide spielen verschiedene Chemikalien mit Amidbindungen eine Rolle. Der hohe Tg-Bereich von Polyimiden liegt zwischen 250 °C und 400 °C.

Polyimide werden aufgrund ihrer außergewöhnlichen Zuverlässigkeit, thermischen Stabilität und Flexibilität in der Militär- und Luftfahrtelektronik eingesetzt.

PPS (Polyphenylensulfid)

Polyphenylensulfid, eine Art technischer Kunststoff, wird häufig als Hochleistungsthermoplast verwendet. Sie können PPS nach präzisen Spezifikationen formen, extrudieren oder bearbeiten. Wenn es in fester Form vorliegt, kann es entweder undurchsichtig weiß oder hellbraun erscheinen. Der hohe Tg-Bereich von PPS liegt zwischen 170 °C und 220 °C.

Aufgrund seiner hohen Festigkeit, Steifigkeit und elektrischen Isolierung wird Polyphenylensulfid in der Automobilindustrie für Strukturbauteile wie Motorteile, Getriebeteile und Antriebsstrangkomponenten verwendet.

Epoxidharze

PCB-Epoxidharz ist ein spezieller Kunststoff, der beim Erhitzen aushärtet und häufig bei der Herstellung von Leiterplatten (PCBs) verwendet wird. Dieses Epoxidharz für Leiterplatten entsteht durch die Kombination zweier Elemente: des Harzes selbst und einer Substanz namens Härter. Der hohe Tg-Bereich von Epoxidharzen liegt zwischen 170 °C und 220 °C.

Epoxidharze werden aufgrund ihrer hervorragenden mechanischen Festigkeit, chemischen Beständigkeit und elektrischen Isolierung in Luft- und Raumfahrtkomponenten und Strukturverbundwerkstoffen verwendet.

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Anwendungen von starren Leiterplatten mit hohem TG

Hier ist ein genauerer Blick auf ihre Anwendungen in verschiedenen Branchen:

Telekommunikation

Starre Leiterplatten mit hohem TG bewältigen die hohe Leistung und Wärme, die in Telekommunikations-Basisstationen erzeugt wird. Dies gewährleistet eine zuverlässige Signalübertragung für Mobilfunknetze. Sie sorgen außerdem für den reibungslosen Betrieb von Netzwerk-Switches, Routern und anderen Geräten in Rechenzentren bei der Handhabung hoher Spannungen und Ströme. Darüber hinaus sind sie aufgrund ihrer Fähigkeit, die Signalintegrität bei hohen Frequenzen aufrechtzuerhalten, ideal für Mikrowellen- und HF-Anwendungen wie Radarsysteme und Satellitenkommunikationsgeräte.

Bohren im Bohrloch

Um den extremen Temperaturen und Drücken in tiefen Öl- und Gasquellen standzuhalten, sind starre Leiterplatten mit hoher Tg einfach perfekt. Dadurch eignen sie sich ideal zur präzisen Steuerung der Bohrrichtung und verhindern so kostspielige Fehler. Sie halten der rauen Bohrlochumgebung stand und liefern gleichzeitig genaue Daten zu Formationseigenschaften, Bohrlochintegrität und Flüssigkeitsfluss. Ihre Hitze- und Vibrationsbeständigkeit gewährleistet vor allem den zuverlässigen Betrieb kritischer Bohrlochausrüstung, minimiert Ausfallzeiten und maximiert die Bohreffizienz.

Luft- und Raumfahrt

Im Weltraum herrschen extreme Temperaturschwankungen und starke Strahlung. Starre Leiterplatten mit hoher TG können die Funktionalität von Satellitenkommunikations- und Navigationssystemen sicherstellen. Sie gewährleisten den zuverlässigen Betrieb von Flugsteuerungs-, Navigations- und Kommunikationssystemen in Flugzeugen auch unter anspruchsvollen Bedingungen. Sie können auch mit hohen Strömen und Spannungen in Flugzeugstromsystemen umgehen und sorgen so für einen stabilen und effizienten Betrieb elektrischer Geräte.

Verteidigung und Militär

Im Militär- und Verteidigungsbereich müssen elektronische Geräte äußerst zuverlässig sein und extremen Temperaturen standhalten. Leiterplatten mit hohem TG bekämpfen die von leistungsstarken Radarsystemen erzeugte Hitze und bewahren die Signalintegrität für eine genaue Zielerkennung und -verfolgung. Sie sorgen für den zuverlässigen Betrieb von Navigations- und Leitsystemen in Militärfahrzeugen, Flugzeugen und Waffensystemen. Aufgrund ihrer Fähigkeit, rauen Umgebungen standzuhalten und die Signalintegrität aufrechtzuerhalten, sind sie für sichere militärische Kommunikationssysteme wie drahtlose Basisstationen, Glasfaserkommunikationsgeräte und Netzwerkausrüstung von entscheidender Bedeutung.

Automobil

Wenn es um die Automobilelektronik geht, spielen Leiterplatten mit hoher Tg eine entscheidende Rolle. Sie finden sich in Bordcomputern, Motorsteuergeräten (ECUs), Sensoren, Armaturenbrettern und anderen lebenswichtigen Systemen. Da der Innenraum eines Autos erheblichen Temperaturschwankungen ausgesetzt sein kann, sind Leiterplatten, die der Hitze standhalten und thermischen Belastungen standhalten können, einfach perfekt.

Hauptvorteile von starren Leiterplatten mit hoher Tg

Es gibt mehrere Vorteile von starren Leiterplatten mit hoher Tg gegenüber Standard-FR-4-Leiterplatten. Hier sind einige davon.

Verbesserung der Temperaturbeständigkeit

Im Vergleich zu 130–150 °C für Standard-FR-4 haben Leiterplatten mit hoher Tg einen Tg von über 180 °C. Dies bedeutet, dass sie höheren Betriebstemperaturen standhalten können, ohne dass sie sich verziehen, weich werden oder elektrische Ausfälle auftreten. 

Vibrations-Resistenz

Einige Umgebungen sind anfällig für Vibrationen, weshalb starre Leiterplatten mit hoher Tg für Anwendungen wie Industriemaschinen, Automobilelektronik und sogar die Luft- und Raumfahrt wertvoll sind. Dies ist vor allem auf das sorgfältige Layout und die Materialauswahl zurückzuführen, die durch Vibrationen verursachte Übersprech- und Signalintegritätsprobleme minimieren und so eine zuverlässige Datenübertragung gewährleisten können. 

Bessere Stabilität

Bei der Bewältigung von Feuchtigkeits- und Hitzeproblemen funktionieren Leiterplatten mit höheren Tg-Werten besser. Wenn Sie also mit engen Platzverhältnissen zu tun haben, ist der Einbau einer normalen Leiterplatte riskant. Es kann zu heiß werden und sogar zu einer Kernschmelze führen. Um diese Extremsituationen zu vermeiden, ist die Verwendung eines PCB-Substrats mit hoher Tg eine sicherere Wahl. Die verbesserte chemische Beständigkeit verleiht der Leiterplatte eine zusätzliche Sicherheitsschicht. 

Beständigkeit gegen thermische Belastung

Diese Leiterplatten können viele Male erhitzt und abgekühlt werden, ohne beschädigt zu werden. Außerdem dehnt es sich bei Temperaturänderungen kaum aus und zieht sich kaum zusammen, sodass die Schaltkreise stabil bleiben. Deshalb eignet es sich hervorragend für Dinge, die schnellen Temperaturschwankungen ausgesetzt sind.

Höhere chemische Beständigkeit 

Bei Materialien mit hoher Tg werden in der Regel spezielle Epoxidharze oder starke Polymere verwendet, die im Vergleich zum Standard-FR-4-Material mit seinem bromierten Epoxidharz einem größeren Spektrum an Chemikalien widerstehen können. Diese Materialien haben eine dichtere Struktur, was bedeutet, dass korrosive Flüssigkeiten nicht so leicht eindringen können. Dies trägt dazu bei, Kupferleiterbahnen und Innenteile vor Beschädigungen zu schützen. Außerdem setzen diese Materialien mit hohem Tg-Wert weniger chemische Nebenprodukte frei, wodurch sichergestellt wird, dass in der Nähe befindliche Flüssigkeiten sauber bleiben und empfindliche Systeme weiterhin einwandfrei funktionieren.

Abschiedsgedanken

Dieser Artikel zeigt uns, wie großartig diese starren Leiterplatten mit hohem TG sind. Denken Sie jedoch daran, dass starre Leiterplatten mit hohem TG Fachwissen und Erfahrung erfordern, um Präzision und höchste Qualität zu gewährleisten. Daher ist es wirklich wichtig, die richtigen Leiterplattenhersteller auszuwählen. Wir empfehlen Ihnen, sich an diejenigen zu wenden, die maßgeschneiderte Prototypen und einmalige Lieferungen für Ihre Leiterplattenanforderungen anbieten.

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