Industrielle Leiterplatte Elektronik PCB hoch TG170 12 Schichten ENIG

High-Layer-PCB (High Layer PCB) ist eine Leiterplatte (Printed Circuit Board, gedruckte Leiterplatte) mit mehr als 8 Lagen. Dank der Vorteile mehrschichtiger Leiterplatten lässt sich eine höhere Schaltungsdichte auf kleinerem Raum erreichen, was ein komplexeres Schaltungsdesign ermöglicht. Daher eignet sie sich hervorragend für die digitale Hochgeschwindigkeitssignalverarbeitung, Mikrowellen-Hochfrequenz, Modems, High-End-Server, Datenspeicherung und andere Bereiche. High-Level-Leiterplatten bestehen üblicherweise aus hochfesten FR4-Platten oder anderen Hochleistungssubstratmaterialien, die die Schaltungsstabilität in Umgebungen mit hohen Temperaturen, hoher Luftfeuchtigkeit und hohen Frequenzen gewährleisten.

Bezüglich der TG-Werte von FR4-Materialien

FR-4-Substrate sind Epoxidharzsysteme. Daher ist der Tg-Wert seit langem der gebräuchlichste Index zur Klassifizierung der FR-4-Substratqualität und einer der wichtigsten Leistungsindikatoren in der IPC-4101-Spezifikation. Der Tg-Wert des Harzsystems gibt den Temperaturübergangspunkt des Materials von einem relativ starren oder „glasartigen“ Zustand in einen leicht verformbaren oder erweichten Zustand an. Diese thermodynamische Veränderung ist stets reversibel, solange sich das Harz nicht zersetzt. Das bedeutet, dass ein Material, wenn es von Raumtemperatur auf eine Temperatur über dem Tg-Wert erwärmt und anschließend unter den Tg-Wert abgekühlt wird, mit denselben Eigenschaften in seinen ursprünglichen starren Zustand zurückkehren kann.

Wird das Material jedoch deutlich über seinen Tg-Wert erhitzt, können irreversible Phasenänderungen auftreten. Der Einfluss dieser Temperatur hängt stark vom Materialtyp und der thermischen Zersetzung des Harzes ab. Generell gilt: Je höher der Tg-Wert des Substrats, desto zuverlässiger ist das Material. Bei bleifreiem Schweißen sollte auch die thermische Zersetzungstemperatur (Td) des Substrats berücksichtigt werden. Weitere wichtige Leistungsindikatoren sind der Wärmeausdehnungskoeffizient (CTE), die Wasseraufnahme, die Hafteigenschaften des Materials und häufig verwendete Schichtdickentests wie die T260- und T288-Tests.

Der offensichtlichste Unterschied zwischen FR-4-Materialien ist der Tg-Wert. Je nach Tg-Temperatur werden FR-4-Leiterplatten im Allgemeinen in Platten mit niedrigem, mittlerem und hohem Tg-Wert unterteilt. In der Industrie wird FR-4 mit einem Tg-Wert von etwa 135 °C üblicherweise als Leiterplatte mit niedrigem Tg-Wert klassifiziert; FR-4 mit etwa 150 °C wird als Leiterplatte mit mittlerem Tg-Wert klassifiziert. FR-4 mit einem Tg-Wert von etwa 170 °C wird als Leiterplatte mit hohem Tg-Wert klassifiziert. Bei vielen Pressvorgängen, Leiterplattenlagen (mehr als 14 Lagen), hohen Schweißtemperaturen (≥ 230 °C), hohen Arbeitstemperaturen (über 100 °C) oder hoher Schweißtemperaturbelastung (z. B. beim Wellenlöten) sollte eine Leiterplatte mit hohem Tg-Wert gewählt werden.