디자인과 제조에 있어인쇄 회로 기판, TG 값은 회로 기판의 성능과 신뢰성에 결정적인 역할을 하는 핵심 매개 변수입니다. 전자 제품의 안정적인 작동을 보장하고 서비스 수명을 연장하려면 적절한 TG 값을 올바르게 선택하는 방법을 이해하는 것이 중요합니다.
1, TG 가치를 이해하라
유리 전이 온도라고도 알려진 TG 값은 비정질 폴리머(결정성 폴리머의 비정질 부분 포함)가 유리 상태와 고무 상태 사이를 전환하는 온도를 나타냅니다. 회로 기판 기판의 경우 온도가 TG 값보다 낮을 때 기판은 기계적 특성과 치수 안정성이 우수한 단단한 유리 상태입니다. 온도가 TG 값을 초과하면 기판이 점차 부드러운 고무 상태로 변해 기계적 성질이 감소하고 치수 안정성이 저하되며 변형, 박리 등의 문제가 발생하여 회로 기판의 전기적 성능 및 신뢰성에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다.
2, 다양한 적용 시나리오에서 TG 값에 대한 요구 사항
소비자 가전 제품: 스마트폰, 태블릿 등과 같은 일반적인 소비자 가전 제품은 작동 중에 상대적으로 적은 양의 열을 발생시킵니다. 일반적으로 TG 값이 130도에서 150도 사이인 일반 FR-4 보드를 사용하여 수요를 충족할 수 있습니다. 이러한 유형의 보드는 비용이 저렴하고 정상적인 온도 조건에서 회로 보드의 안정적인 작동을 보장할 수 있습니다. 스마트폰을 예로 들면, 정상적인 사용 시 내부 회로 기판의 칩 및 기타 부품에서 발생하는 열은 방열 설계를 통해 일정 범위 내에서 제어할 수 있으며, 정상적인 TG 값을 갖는 회로 기판이면 이를 충분히 감당할 수 있습니다.
산업 제어 장비: 산업 환경은 일반적으로 복잡하며 장비는 고온, 고습 등의 가혹한 조건에 직면하고 장기간 지속적으로 작동할 수 있습니다. 따라서 산업용 제어 장비의 회로 기판은 더 높은 안정성과 신뢰성을 가져야 합니다. 일반적으로 TG 값이 150도에서 170도 사이인 중간에서 높은 TG 시트를 사용하는 것이 좋습니다. 예를 들어, 자동화 생산 라인의 제어 장비에서는 장비를 장기간 계속해서 작동하면 회로 기판이 계속 가열됩니다. TG 값이 더 높은 플레이트는 고온의 영향에 효과적으로 저항하고 장비의 안정적인 작동을 보장하며 고장 가능성을 줄일 수 있습니다.
자동차 전자 분야에서 자동차 전자 장치는 작동 중 엔진룸과 같은 고온 영역의 고온을 견뎌야 할 뿐만 아니라, 차량 작동 중 진동, 충격, 급격한 온도 변화에도 대처해야 합니다. 특히 엔진 제어 장치, 차량용 충전기 등 핵심 부품의 회로 기판에는 매우 높은 신뢰성이 요구됩니다. 이러한 응용 분야에는 TG 값이 170도를 초과하는 고TG 시트가 필요한 경우가 많으며 일부 고급 응용 분야에서도 TG 값이 200도를 초과하는 특수 재료를 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 자동차 엔진룸의 ECU 회로 기판은 고온 작업 조건에서 안정적인 전기적, 기계적 성능을 유지하여 자동차 엔진의 정밀한 제어와 안정적인 작동을 보장합니다.
항공우주 및 군용 제품: 이 분야는 제품 신뢰성과 안정성에 대한 극단적인 요구 사항에 도달했으며 사소한 오작동이라도 심각한 결과를 초래할 수 있습니다. 회로 기판은 극한의 온도, 강한 진동 등 가혹한 환경에서도 고성능을 유지해야 합니다. 따라서 항공우주 및 군용 제품은 일반적으로 TG 값이 일반 유기 기판보다 훨씬 높은 세라믹 기판과 같이 TG 값이 매우 높은 특수 재료를 사용합니다. 이를 통해 회로 기판의 다양한 성능 지표가 열악한 환경에서 영향을 받지 않고 복잡한 환경에서 장비의 안정적인 작동을 보장할 수 있습니다.
3, TG 값을 선택할 때 고려해야 할 요소
작동 온도 범위: 첫째, 실제 작동 중에 회로 기판이 직면할 수 있는 최대 온도를 명확히 할 필요가 있습니다. 이를 위해서는 내부 발열체, 방열 설계, 장비가 사용되는 주변 온도 등의 요소를 종합적으로 고려해야 합니다. 예를 들어, 고온 환경에서 작동하는 산업용 오븐의 제어 회로 기판은 작동 온도가 100도에 가깝거나 그 이상일 수 있습니다. 이 경우, 이 온도를 견딜 수 있고 일정 마진이 있는 TG 값이 높은 보드를 선택해야 합니다.
구성요소 전력 및 열 발생: 회로 기판에 있는 다양한 구성요소의 전력 및 열 발생은 다양합니다. 고전력 칩, 전력 저항기 등과 같이 고전력 및 상당한 발열이 있는 구성요소의 경우 주변 회로 기판 영역의 온도가 크게 증가합니다. 이러한 영역에서는 국부적인 과열로 인한 회로 기판의 성능 저하를 방지하기 위해 TG 값이 더 높은 기판을 선택해야 합니다. 예를 들어, 컴퓨터 전원 공급 장치의 회로 기판은 작동 중 내부 전원 구성 요소에서 발생하는 많은 양의 열로 인해 회로의 안정적인 작동을 보장하기 위해 높은 TG 값의 기판을 사용해야 합니다.
서비스 수명 요구 사항: 제품의 서비스 수명에 대한 기대치가 높은 경우 적절한 TG 값을 선택하는 것이 특히 중요합니다. 장기간 사용하는 동안-작동 온도가 TG 값을 초과하지 않더라도 지속적인 고온 환경으로 인해 회로 기판 기판이 점차 노화되어 성능이 저하될 수 있습니다. TG 값이 높을수록 기판의 노화 속도를 늦추고 회로 기판의 서비스 수명을 연장할 수 있습니다. 예를 들어, 장기간 안정적인 작동이 필요한 스마트 미터와 같은 장치는 수년 동안 안정적인 성능을 보장하기 위해 회로 기판에 높은 TG 가치의 기판을 사용해야 합니다.
비용 제한: 일반적으로 보드의 TG 값이 높을수록 비용도 높아집니다. TG 값을 선택할 때는 성능 요구 사항을 충족하면서 비용 요소를 종합적으로 고려해야 합니다. 비용에 민감하고 성능 요구 사항이 상대적으로 낮은 일부 소비자 전자 제품의 경우 기본 신뢰성을 보장하면서 비용을 제어하기 위해 더 낮은 TG 가치 보드를 선택할 수 있습니다. 하지만 의료기기, 자동차 전장품 등 주요 응용 분야에서는 비용에만 집중하기보다는 성능과 신뢰성을 확보하고 적절한 TG 밸류 보드를 합리적으로 선택하는 것이 우선시되어야 합니다.
4, TG 가치의 테스트 및 검증
열 분석 방법: 일반적으로 사용되는 시차 주사 열량계는 회로 기판 기판의 TG 값을 정확하게 측정할 수 있습니다. 샘플을 특정 가열 속도로 가열하고 열 변화를 기록함으로써 온도가 유리 전이 온도에 도달할 때 DSC 곡선은 TG 값을 결정할 수 있는 상당한 기준선 이동을 보여줍니다. 변조 주사 열량계, 동기 시차 열량계 및 기타 방법도 TG 값을 정확하게 결정할 수 있으며, 이를 통해 유리 전이 과정에서 다양한 각도로 재료의 열 성능 변화를 보다 정확하게 분석할 수 있습니다.
실제 환경 시뮬레이션 테스트: 실험실에서의 열 분석 테스트 외에도 회로 기판의 실제 작업 환경을 시뮬레이션하여 테스트 및 검증을 수행할 수도 있습니다. 예를 들어, 준비된 회로 기판 샘플을 고온-온도 테스트 챔버에 넣고 미리 결정된 온도 곡선에 따라 가열하고 전기적 및 기계적 특성을 포함한 다양한 온도에서 회로 기판의 성능 변화를 관찰하고 변형, 박리, 단락 및 기타 문제를 확인하여 선택한 TG 값이 실제 적용 요구 사항을 충족하는지 확인합니다. 자동차 전자 분야에서 회로 기판 샘플은 고온, 진동, 습도 등 여러 요소를 포함하는 포괄적인 환경 시뮬레이션 테스트를 거쳐 복잡한 실제 작동 조건에서 회로 기판의 신뢰성을 종합적으로 평가합니다.