Projektuojant ir gaminantspausdintinės plokštės, TG vertė yra pagrindinis parametras, turintis lemiamą reikšmę plokštės veikimui ir patikimumui. Norint užtikrinti stabilų elektroninių gaminių veikimą ir prailginti tarnavimo laiką, labai svarbu suprasti, kaip teisingai pasirinkti tinkamą TG vertę.
1, Supraskite TG reikšmę
TG vertė, dar žinoma kaip stiklėjimo temperatūra, reiškia temperatūrą, kurioje amorfiniai polimerai (įskaitant amorfinę kristalinių polimerų dalį) pereina iš stiklinės ir guminės būsenos. Grandinių plokščių substratui, kai temperatūra yra žemesnė už TG vertę, substratas yra kietos stiklinės būsenos su geromis mechaninėmis savybėmis ir matmenų stabilumu; Kai temperatūra viršija TG vertę, substratas palaipsniui virsta minkštos gumos būsena, o jo mechaninės savybės mažėja, matmenų stabilumas blogėja ir gali kilti problemų, tokių kaip deformacija ir atsisluoksniavimas, o tai labai paveiks plokštės elektrines charakteristikas ir patikimumą.
2, Reikalavimai TG reikšmėms skirtinguose taikymo scenarijuose
Buitinės elektronikos gaminiai: įprasti plataus vartojimo elektronikos gaminiai, tokie kaip išmanieji telefonai, planšetiniai kompiuteriai ir kt., veikimo metu išskiria palyginti nedaug šilumos. Paprastai poreikiui patenkinti gali būti naudojamos paprastos FR-4 plokštės, kurių TG reikšmės yra nuo 130 laipsnių iki 150 laipsnių. Šio tipo plokštės turi mažesnę kainą ir gali užtikrinti stabilų plokštės veikimą normaliomis temperatūros sąlygomis. Pavyzdžiui, išmaniuosius telefonus, šilumą, kurią įprasto naudojimo metu generuoja lustai ir kiti jų vidinių grandinių plokščių komponentai, galima valdyti tam tikru diapazonu taikant šilumos išsklaidymo konstrukciją, o su ja susidoroti pakanka plokštės su normalia TG verte.
Pramoninė valdymo įranga: pramoninė aplinka paprastai yra sudėtinga, o įranga gali susidurti su atšiauriomis sąlygomis, pvz., aukšta temperatūra ir dideliu drėgnumu, ir veikti nepertraukiamai ilgą laiką. Todėl pramoninės valdymo įrangos plokštės turi būti stabilesnės ir patikimesnės. Paprastai rekomenduojama naudoti vidutinio ir aukšto TG lakštus, kurių TG vertės svyruoja nuo 150 laipsnių iki 170 laipsnių. Pavyzdžiui, automatizuotos gamybos linijos valdymo įrangoje dėl nuolatinio įrangos veikimo ilgą laiką plokštė ir toliau įkais. Plokštės su aukštesnėmis TG reikšmėmis gali efektyviai atsispirti aukštos temperatūros poveikiui, užtikrinti stabilų įrangos veikimą ir sumažinti gedimo tikimybę.
Automobilių elektronikos srityje automobilių elektroniniai prietaisai ne tik turi atlaikyti aukštą temperatūrą aukštoje{0}}temperatūroje, pvz., variklio skyriuje, bet taip pat turi atlaikyti vibraciją, smūgius ir drastiškus temperatūros pokyčius transporto priemonei eksploatuojant. Ypač didelio patikimumo reikalauja pagrindinių komponentų, tokių kaip variklio valdymo blokai ir automobiliniai įkrovikliai, plokštės. Tokioms programoms dažnai reikia aukštų TG lakštų, kurių TG reikšmės viršija 170 laipsnių, ir net kai kuriose aukščiausios klasės -programose gali būti naudojamos specialios medžiagos, kurių TG vertė viršija 200 laipsnių. Pavyzdžiui, automobilio variklio skyriuje esanti ECU plokštė gali išlaikyti stabilų elektrinį ir mechaninį našumą esant aukštai temperatūrai darbo sąlygomis, užtikrindama tikslų valdymą ir patikimą automobilio variklio darbą.
Oro erdvės ir kariniai produktai: šiose srityse buvo pasiekti itin dideli gaminio patikimumo ir stabilumo reikalavimai, o bet koks nedidelis gedimas gali sukelti rimtų pasekmių. Grandinių plokštės turi išlaikyti aukštą našumą atšiaurioje aplinkoje, pvz., esant ekstremalioms temperatūroms ir stipriai vibracijai. Todėl aviacijos ir karinės paskirties gaminiuose dažniausiai naudojamos specialios medžiagos, turinčios itin aukštą TG vertę, pavyzdžiui, keraminiai substratai, kurių TG vertės yra daug didesnės nei įprastų organinių plokščių, o tai gali užtikrinti, kad įvairūs plokščių veikimo rodikliai nepakenks atšiaurioje aplinkoje ir užtikrinti patikimą įrangos veikimą sudėtingoje aplinkoje.
3, veiksniai, į kuriuos reikia atsižvelgti renkantis TG reikšmes
Darbinės temperatūros diapazonas: Pirma, būtina išsiaiškinti maksimalią temperatūrą, su kuria plokštė gali susidurti faktinio veikimo metu. Tam reikia visapusiškai atsižvelgti į tokius veiksnius kaip vidiniai šildymo elementai, šilumos išsklaidymo konstrukcija ir aplinkos temperatūra, kurioje įranga naudojama. Pavyzdžiui, pramoninės orkaitės, veikiančios aukštoje temperatūroje, valdymo plokštės darbinė temperatūra gali būti artima 100 laipsnių ar net aukštesnė. Tokiu atveju būtina pasirinkti aukštos TG vertės plokštę, kuri gali atlaikyti šią temperatūrą ir turi tam tikrą maržą.
Komponentų galios ir šilumos generavimas: skirtingų plokštės komponentų galia ir šiluma skiriasi. Didelės galios ir daug šilumos generuojančių komponentų, tokių kaip didelės-galios lustai, galios rezistoriai ir kt., temperatūra supančioje plokštės srityje žymiai padidės. Šiose srityse reikia pasirinkti plokštes su didesnėmis TG vertėmis, kad būtų išvengta plokštės veikimo pablogėjimo dėl vietinio perkaitimo. Pavyzdžiui, kompiuterio maitinimo šaltinio plokštėje reikia naudoti didelės TG vertės plokštes, kad būtų užtikrintas stabilus grandinės veikimas dėl didelio šilumos kiekio, kurį veikimo metu sukuria vidiniai maitinimo komponentai.
Reikalavimai eksploatavimo trukmei: Jei gaminiui labai tikimasi tarnavimo laiko, ypač svarbu pasirinkti tinkamą TG vertę. Ilgai naudojant, net jei darbinė temperatūra neviršija TG vertės, nuolatinė aukštos temperatūros aplinka gali palaipsniui senti plokštės pagrindą ir sumažinti jo veikimą. Didesnė TG vertė gali sulėtinti substrato senėjimo greitį ir pailginti plokštės tarnavimo laiką. Pavyzdžiui, įrenginiams, pvz., išmaniesiems skaitikliams, kuriems reikalingas ilgalaikis stabilus veikimas-, jų plokštėms turėtų būti naudojamos didelės TG vertės plokštės, kad būtų užtikrintas stabilus veikimas daugelį metų.
Sąnaudų apribojimas: Paprastai kalbant, kuo didesnė plokštės TG vertė, tuo didesnė jos kaina. Renkantis TG reikšmes, būtina visapusiškai atsižvelgti į sąnaudų veiksnius, laikantis našumo reikalavimų. Kai kuriems plataus vartojimo elektronikos gaminiams, kurie yra jautrūs sąnaudoms ir kurių veikimo reikalavimai yra palyginti žemi, galima pasirinkti mažesnės TG vertės plokštes, kad būtų galima kontroliuoti išlaidas ir užtikrinti pagrindinį patikimumą. Tačiau pagrindinėse taikymo srityse, tokiose kaip medicinos įranga, automobilių elektronika ir kt., pirmenybė turėtų būti teikiama našumo ir patikimumo užtikrinimui bei tinkamų TG vertės plokščių parinkimui, o ne vien tik sąnaudoms.
4, TG vertės tikrinimas ir patikrinimas
Šiluminės analizės metodas: dažniausiai naudojamas diferencinis nuskaitymo kalorimetras gali tiksliai išmatuoti plokštės pagrindo TG vertę. Kaitinant mėginį tam tikru kaitinimo greičiu ir registruojant jo šiluminius pokyčius, temperatūrai pasiekus stiklėjimo temperatūrą, DSC kreivė parodys reikšmingą bazinės linijos poslinkį, kuris gali nustatyti TG reikšmę. Moduliacinė nuskaitymo kalorimetrija, sinchroninė diferencinė kalorimetrija ir kiti metodai taip pat gali tiksliai nustatyti TG reikšmes, kurios gali tiksliau analizuoti medžiagų šiluminių savybių pokyčius stiklėjimo proceso metu įvairiais laipsniais.
Faktinis aplinkos modeliavimo bandymas: be šiluminės analizės bandymų laboratorijoje, bandymai ir patikra taip pat gali būti atliekami imituojant faktinę grandinės plokštės darbo aplinką. Pavyzdžiui, paruošto plokštės pavyzdžio įdėjimas į aukštos -temperatūros bandymo kamerą, kaitinimas pagal iš anksto nustatytą temperatūros kreivę, plokštės veikimo pokyčių stebėjimas esant skirtingoms temperatūroms, įskaitant elektrines ir mechanines savybes, ir deformacijų, delaminacijos, trumpųjų jungimų ir kitų problemų tikrinimas, siekiant patikrinti, ar pasirinkta TG vertė atitinka praktinio taikymo reikalavimus. Automobilių elektronikos srityje grandinių plokščių pavyzdžiams atliekami išsamūs aplinkos modeliavimo bandymai, apimantys daugybę veiksnių, tokių kaip aukšta temperatūra, vibracija, drėgmė ir kt., siekiant visapusiškai įvertinti plokštės patikimumą sudėtingomis praktinio darbo sąlygomis.