高TG剛性PCB

技術進步推動了對具有高玻璃化轉變溫度 (Tg) 的電路板的需求。 Tg 只是電路板所用材料（如環氧樹脂或玻璃纖維）的關鍵屬性。根據所使用的材料，每塊 PCB 板都有獨特的 Tg。然而，當電路板的工作溫度超過其 Tg 時，它可能會損壞，從而影響其性能。 

這就是高 TG 板的用武之地。在繼續討論之前，我們先談談 Tg。 

什麼是Tg？

Tg' 代表玻璃化轉變溫度。這是材料從剛性的玻璃態轉變為較軟的橡膠態的點。 

高 Tg PCB 是一種用於處理超高溫的印刷電路板。 

普通 PCB 的玻璃化轉變溫度 (Tg) 範圍為 130°C 至 140°C，而高 Tg PCB 的 Tg 超過 170°C。這基本上意味著即使事情變得非常熱，它們也可以保持堅固、保持形狀並保持電氣性能。根據基材的不同，每種類型的 PCB 材料都有自己的玻璃化轉變溫度值。 

Tg值越高，表示環氧樹脂的柔韌性越好，拉伸強度也越好。較低的 Tg 值意味著您遇到的焊接和塗層缺陷問題會更少。

什麼是高 Tg 剛性 PCB？

高 Tg 剛性 PCB 是由兼具高尺寸穩定性（剛性）和高玻璃化轉變溫度 (Tg) 的材料製成的 PCB。這使得它們非常適合機械強度和耐熱性都至關重要的應用。

它們有不同的類型——單層、雙層或多層，可用於各種設置。多層板的一個例子是複雜的電子電路。  

Tg 在高 Tg 剛性 PCB 中的意義

當溫度超過高 Tg 剛性 PCB 的 Tg（玻璃化轉變溫度）時，材料的物理和電氣性能會顯著變化。發生的情況如下：

• 尺寸精度低： 當板變形時，它會失去其精確的尺寸。這可能導致組件錯位和進一步的故障。
• 板材的包裹翹曲： 以工業馬達控制器等高功率設備中的電路板為例。如果工作溫度超過電路板的 Tg，電路板可能會變形和彎曲，可能導致短路和組件故障。
• 電氣性能低： 材料的軟化會影響電路的電氣特性，導致訊號完整性問題和資料傳輸錯誤。

高Tg剛性PCB所用材料

這些是用於製造高 Tg 水平的堅固剛性 PCB 的一些材料。

雙馬來酰亞胺三嗪 (BT)

這些樹脂用於製備多層PCB板。 BT PCB 或雙馬來酰亞胺三嗪印刷電路是一種先進的高科技電路板材料，由分層玻璃纖維和稱為雙馬來酰亞胺三嗪（BT）的特殊高溫樹脂製成。 BT 的高 Tg 範圍為 240°C - 300°C。

由於其熱穩定性、尺寸穩定性和高介電強度，它也用於軍事和航空航天電子、高速數據通訊系統和汽車電子。

聚醯亞胺

「聚醯亞胺」一詞是兩個術語的組合－「聚」代表聚合物，「醯亞胺」代表「漸進醯亞胺單體」。這些聚合物是透過合成或天然過程形成的。當涉及印刷電路板或PCB時，聚合物材料主要是合成的。各種具有醯胺鍵的化學品在製造 PCB 製造所需的合成聚醯亞胺方面發揮重要作用。聚醯亞胺的高 Tg 範圍為 250°C - 400°C。

聚醯亞胺因其卓越的可靠性、熱穩定性和靈活性而用於軍事和航空航天電子產品。

PPS（聚苯硫醚）

聚苯硫醚是一種工程塑料，被廣泛用作高性能熱塑性塑料。您可以按照精確的規格對 PPS 進行成型、擠壓或機械加工。當它處於固體狀態時，它可能呈現不透明白色或淺棕褐色。 PPS 的高 Tg 範圍為 170°C - 220°C。

聚苯硫醚由於其高強度、剛度和電絕緣性，在汽車工業中用於結構部件，如發動機部件、變速箱部件和傳動系統部件。

環氧樹脂

PCB 環氧樹脂是一種特殊塑料，加熱後會硬化，常用於製造印刷電路板 (PCB)。這種用於 PCB 的環氧樹脂是由兩種元素組合而成：樹脂本身和一種稱為硬化劑的物質。環氧樹脂的高Tg範圍為170°C - 220°C。

由於具有優異的機械強度、耐化學性和電絕緣性，環氧樹脂被用於航空航太零件和結構複合材料。

高TG剛性PCB的應用

以下是它們在各個行業中的應用的詳細介紹：

電信

高 TG 剛性 PCB 可管理電信基地台中產生的高功率和熱量。這確保了行動網路的可靠訊號傳輸。它們還確保資料中心中網路交換器、路由器和其他設備的平穩運行，同時處理高電壓和電流。此外，它們在高頻下保持訊號完整性的能力使其成為雷達系統和衛星通訊設備等微波和射頻應用的理想選擇。

井下鑽探

為了應對深油氣井中遇到的極端溫度和壓力，高 Tg 剛性 PCB 是完美的選擇。這使得它們成為精確控制鑽孔方向的理想選擇，從而防止代價高昂的錯誤。它們可以承受惡劣的井下環境，同時提供有關地層特性、井眼完整性和流體流量的準確數據。最重要的是，它們的耐熱性和抗振性可確保關鍵井下設備的可靠運行，最大限度地減少停機時間並最大限度地提高鑽井效率。

航太

在太空中會遇到極端的溫度波動和嚴酷的輻射。高TG剛性PCB可以確保衛星通訊和導航系統的功能。即使在嚴苛的條件下，它們也能保持飛機飛行控制、導航和通訊系統的可靠運作。它們還可以處理飛機電力系統中的高電流和高電壓，從而確保電氣設備穩定且有效率的運作。

國防和軍事

在軍事和國防領域，電子設備需要超級可靠並且能夠應對極端溫度。高 TG PCB 可以抵抗高功率雷達系統產生的熱量，並保持訊號完整性，以實現準確的目標偵測和追蹤。它們確保軍用車輛、飛機和武器系統中的導航和導引系統可靠運作。它們處理惡劣環境和保持訊號完整性的能力使其對於無線基地台、光纖通訊設備和網路設備等安全軍事通訊系統至關重要。

汽車

在汽車電子領域，高 Tg PCB 發揮著至關重要的作用。它們存在於車載電腦、引擎控制單元 (ECU)、感知器、儀表板和其他重要係統中。由於汽車內部可能會經歷顯著的溫度波動，因此能夠吸收熱量並處理熱應力的電路板是完美的。

高 Tg 剛性 PCB 的主要優勢

與標準 FR-4 板相比，高 Tg 剛性 PCB 有多個優點。以下是其中一些。

提高耐溫性

與標準 FR-4 的 130-150°C 相比，高 Tg PCB 的 Tg 超過 180°C。這意味著它們可以承受更高的工作溫度，而不會變形、軟化或電氣故障。 

抗振性

某些環境容易發生振動，因此高 Tg 剛性 PCB 在工業機械、汽車電子甚至航空航天等應用中很有價值。這主要歸功於精心的佈局和材料選擇，可以最大限度地減少振動引起的串擾和訊號完整性問題，確保可靠的資料傳輸。 

穩定性較好

在應對潮濕和熱量挑戰時，Tg 水平較高的 PCB 效果更好。因此，當您處理狹小的空間時，放置常規 PCB 是有風險的。它可能會變得太熱，甚至可能導致熔化。為了避免這些極端情況，使用高 Tg PCB 基板是更安全的選擇。改進的耐化學性為電路板增加了一層額外的安全性。 

抗熱應力

這些 PCB 可以承受多次加熱和冷卻而不會損壞。它也不會隨著溫度變化而膨脹和收縮，從而保持電路穩定。這就是為什麼它非常適合經歷快速溫度變化的東西。

更高的耐化學性 

高 Tg 材料通常使用特殊環氧樹脂或強聚合物，與使用溴化環氧樹脂的標準 FR-4 材料相比，它們可以耐受更廣泛的化學物質。這些材料具有更緻密的結構，這意味著它們不會讓腐蝕性液體輕易滲入。這有助於保護銅跡線和內部零件免受損壞。此外，這些高 Tg 材料釋放的化學副產品較少，確保附近的液體保持清潔，敏感系統繼續正常運作。

離別的思念

本文向我們展示了這些高 TG 剛性 PCB 的魅力。但請記住，高 TG 剛性 PCB 需要專業知識和經驗來確保精度和頂級品質。因此，選擇合適的印刷電路板製造商非常重要。我們建議選擇那些為您的 PCB 需求提供客製化原型和一次性交付的公司。