高温环境下的 PCB,选材的核心是 Tg 值。Tg 不足的板材,在长期高温下尺寸稳定性下降,孔铜受力、介质性能变化,最终影响设备可靠性。理解 Tg 值和运行温度的关系,能帮设计阶段选对板材。
一、Tg值决定板材的耐热边界
Tg 是板材从玻璃态转为高弹态的温度。低于 Tg,板材硬而稳定;接近或超过 Tg,板材变软、膨胀加剧。普通 FR-4 的 Tg 在 130-140℃,高TG板材在 170℃ 以上。运行温度接近 Tg,板材性能开始退化。
二、长期运行温度和短期峰值温度的区别
选材要区分短期峰值温度和长期运行温度。短期峰值如喷锡、回流焊,是短时热冲击;长期运行温度是设备持续承受的温度。长期运行温度接近 Tg,板材在持续热应力下退化更快。选材应保证长期运行温度明显低于 Tg。
三、不同高温场景的选材
常温到中温场景:Tg150 以上板材通常可满足
高温环境或功率模块:建议 Tg170 以上
无铅喷锡工艺:行业建议 Tg≥150℃
多层板:层数越多,压合次数越多,对耐热性要求越高
捷创电子甄选生益/建滔高TG板材,支持高TG170板材。
四、高温环境还要看什么
吸湿性:高温高湿环境,低吸湿板材更稳定
耐CAF能力:高湿环境关注离子迁移
孔铜厚度:温度循环下孔铜可靠性关键
介质均匀性:影响阻抗稳定性
五、选材过高和过低的风险
Tg 过低,长期高温下可靠性不足;Tg 过高,成本上升但收益有限。选材应匹配实际运行温度,不是越高越好。常温使用、单双层板,普通 FR-4 即可。
六、怎么确认板材是否匹配
一看运行温度范围,选对应 Tg;二看工艺温度,无铅喷锡需 Tg≥150℃;三看板材品牌是否可查;四看是否提供 Tg 检测数据。四项清楚,选材就有依据。
结语
高温环境 PCB 的选材,核心是 Tg 值和长期运行温度的匹配。捷创电子甄选生益/建滔高TG板材,支持高TG170板材,高TG板材全国包邮,服务工控、汽车电子、医疗设备等高温场景。国家高新技术企业,通过 IATF16949 和 ISO13485 认证。