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PCB Fr4能承受多高温度及散热注意事项

编辑:亿品优    来源:本站    发布时间:2021-11-16 21:29    浏览量:

       安抚我心烦的孩子不是一个愉快的经历,尤其是当我建议在炎热的晴天把他珍爱的气球放在车里时。我花了一段时间说明了车内的热量是如何使气球膨胀并最终爆裂的,而无济于事。

      最终,我发现自己得到了一个新气球和一小撮他最喜欢的冰淇淋,以弥补我的疏忽。称之为过度纵容,但这总比和一个不幸的孩子打交道要好,尤其是当我有过错的时候。
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        在PCB设计中,对PCB的温度要求进行相同的监督将比气球和冰淇淋花费更多。您需要知道PCB在开始遭受结构破坏之前可能要承受多少热量,尤其是如果将其部署在高温环境中时。

FR4 PCB的最高温度是多少?

  如您所知,FR4表示PCB的阻燃F4属性的等级。FR4 PCB由多层玻璃纤维环氧层压材料制成。由于FR4 PCB的物理特性一致,因此在制造商中是首选。
FR4 PCB暴露在高温下非常坚固,但在一定温度下,其物理性能会发生变化。FR4的耐热特性由Tg或玻璃化转变温度表示,在该温度下,它从固态变为柔软和橡胶态。通常,FR4 PCB的额定Tg为130°C。

  换句话说,如果将额定温度为130°C的PCB加热到其玻璃化转变温度以上,它将失去其固态形式。不仅您的机械结构不稳定,而且超过额定Tg时PCB的电性能也会下降。这就是为什么在为温度超过典型Tg值的石油和天然气和汽车等应用设计PCB时,必须考虑fr4最高温度的重要性。

中高TG-PCB:超出典型的FR4最高温度

  如果应用要求Tg值更高的PCB,则需要选择中或高Tg的PCB。中Tg PCB通常最高温度超过150°C,而高Tg PCB额定温度超过170°C。具有较高Tg值的PCB还具有更好的防潮性和耐化学性,以及在热条件下更坚固的物理结构。
 
  除非另有说明,否则制造商将使用低Tg PCB进行制造。中高Tg的PCB通常较为昂贵。通常使用S1141和S1002-M之类的材料来生产高Tg PCB。由于较高的玻璃化转变温度,高Tg PCB的层压涉及大量热量。从价格上看,高TG PCB更昂贵。 
 
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一些应用需要高Tg PCB。
 

在最高温度下使用FR4时的重要注意事项

  一个常见的错误是使用tG值来确定PCB的工作温度。选择正确的FR4 PCB时,应始终分配至少20°C的余量。例如,较低的Tg FR4为130°C,应具有110°C的工作温度极限。 
  作为PCB设计师,您需要了解设计中的热调节技术。功率调节模块会发热,应采用适当的散热技术。采用散热片或散热通孔有助于防止热点过热,从而使PCB的温度超出其极限。 
  Tg额定值和PCB的工作温度并不是决定其在高温环境下功能的唯一因素。在设计中还必须考虑单个元器件的工作温度限制。
 
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散热器有助于调节散热。
 
  例如,军事级,汽车级和扩展级温度元器件比商业级或消费级元器件具有更宽的温度容限。虽然具有较高温度承受能力的元器件价格昂贵,但它们对于确保PCB电路在现场的可靠性至关重要。
对于微控制器,应注意降低其系统时钟通常会增加其最大工作温度极限。 

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