Circuit imprimé haute température

Qu'est-ce qu'un PCB haute température ?

Un PCB haute température est un PCB conçu pour résister à des températures élevées. Ces PCB sont également appelés PCB à haute Tg. Ils sont utilisés pour un fonctionnement à haute température.

Cependant, ces PCB nécessitent des matériaux spéciaux pour résister à des températures élevées de 150 à 170°C.

Pour les charges thermiques continues, une règle empirique simple doit être suivie pour les PCB à haute température à des températures de fonctionnement d'environ 25°C en dessous de Tg.

Par conséquent, si votre produit est dans la plage de température de 130°C ou plus, il est recommandé d'utiliser un matériau à Tg élevée.

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Quels sont les critères de sélection des matériaux pour les PCB à haute Tg ?

Les considérations relatives aux matériaux PCB à haute Tg suivent une règle empirique simple. Selon une règle empirique, si la température de fonctionnement est inférieure d'environ 25°C à la température de transition vitreuse, le matériau PCB résistera à une charge thermique croissante. Cela signifie que si la température de fonctionnement prévue s'élève à 130°C, la carte doit être constituée de matériaux à Tg élevée. Lors de la sélection des matériaux pour les PCB à haute température, les facteurs suivants doivent être pris en compte.

• Retardateur de flamme

• résistance chimique

• Faible formation de suie

Il existe plusieurs matériaux matures adaptés à la fabrication de PCB à haute Tg.

Quels sont les matériaux utilisés pour fabriquer des PCB à haute Tg ?

Les matériaux utilisés pour fabriquer des PCB à haute Tg sont des matériaux ignifuges. La résine époxy de verre a des propriétés ignifuges. Par conséquent, les polymères et les composites contenant des résines époxy sont préférés pour la fabrication de PCB à haute Tg.

Les matériaux à haute Tg les plus courants incluent : ISOLA IS410, ISOLA IS420, ISOLA G200, SY-S1000-2, ITEQ IT-180A.

IS410

IS410 est basé sur un système époxy à haute Tg avec une température de transition vitreuse nominale de 170 - 180 °C (DSC). Il convient à de multiples excursions thermiques et a passé le test de soudure 6X à une température de 288°C. Il convient également au brasage sans plomb dans la fabrication de circuits imprimés à haute température.

IS420

IS420 est une température de transition vitreuse (Tg) haute performance de 170°C FR-4 système pour les applications de cartes de câblage imprimées multicouches (PWB) où des performances thermiques et une fiabilité maximales sont requises. Les produits stratifiés et préimprégnés IS420 sont fabriqués avec une résine époxy multifonctionnelle haute performance unique, renforcée avec un tissu de verre de qualité électrique (verre E). Ce système offre des performances thermiques améliorées et de faibles taux d'expansion par rapport au FR-4 traditionnel tout en conservant la capacité de traitement du FR-4.

G200

Le G200 est une combinaison de résine époxy et de bismaléimide/triazine (BT). Il offre une résistance thermique élevée, une résistance mécanique élevée et des performances électriques absolues. Il convient aux cartes de câblage imprimées multicouches.

Circuit imprimé haute température pour les applications à haute température

Comme nous le savons tous, les concepteurs tirent davantage de performances des cartes de circuits imprimés. La densité de puissance augmente et les températures élevées qui en résultent peuvent endommager gravement les conducteurs et les diélectriques. Une température élevée, qu'elle soit due à des pertes I2R ou à des facteurs environnementaux, affectera la résistance thermique et l'impédance électrique, entraînant des performances instables du système (même s'il ne s'agit pas d'une panne complète). La différence de taux de dilatation thermique entre un conducteur et un diélectrique (une mesure de la tendance d'un matériau à se dilater lorsqu'il est chauffé et à se contracter lorsqu'il est refroidi) peut provoquer des contraintes mécaniques, ce qui peut entraîner des fissures et des défaillances de connexion, en particulier lorsque le circuit imprimé est périodiquement chauffé et refroidi. Si la température est suffisamment élevée, le diélectrique peut perdre complètement son intégrité structurelle, laissant les premiers dominos en difficulté.

Les composants à haute Tg sont utilisés dans les PCB rigides et flexibles.

Les circuits imprimés rigides à haute tg sont utilisés dans des environnements difficiles - en d'autres termes, des applications et des appareils avec beaucoup de vibrations et de chocs, des températures extrêmes ou certains composants chimiques, tels que des pièces de voiture, l'intérieur de missiles ou des moteurs à réaction.

Tg élevée PCB flexibles sont conçus pour résister à des environnements plus difficiles et à des températures plus élevées que les PCB rigides. Les circuits imprimés flexibles sont utilisés dans des environnements et des industries tels que l'électronique grand public, l'aérospatiale et l'armée, le médical, l'automobile, etc.

Le matériau à haute Tg est également populaire dans DEL industrie de l'éclairage, car la dissipation du chapeau de la LED est supérieure à celle des composants électroniques normaux, mais la même structure de Carte FR-4 est beaucoup moins cher que les PCB à noyau métallique, tels que PCB en aluminium.

Techniques de dissipation thermique des PCB et considérations de conception

Lorsque vous souhaitez protéger la carte de circuit imprimé de la température élevée du processus d'application ou de la température extrême de l'assemblage sans plomb, une Tg PCB élevée sera très importante, mais vous voudrez naturellement envisager une variété de méthodes pour absorber l'extrême Chaleur générée en vous tenant à l'écart de votre application électronique sur le circuit imprimé.

Trois facteurs doivent être pris en compte pour dissiper la chaleur élevée générée par l'interaction des équipements électroniques et des cartes de circuits imprimés : la convection, la conduction et le rayonnement.

En résumé, les options de gestion de la chaleur disponibles pour un concepteur sont de réduire les densités de puissance, de retirer ou d'isoler l'unité des sources de chaleur, de fournir des mécanismes de refroidissement plus puissants (par exemple, des ventilateurs plus gros, des systèmes de refroidissement par liquide, etc.), d'augmenter la taille et l'accessibilité des dissipateurs thermiques, utilisez des conducteurs plus gros ou utilisez des matériaux exotiques capables de résister à des températures plus élevées. Tous ces éléments ont des implications sur le coût, la taille et le poids du système total qui doivent être pris en compte dans les premières étapes de développement de concept et de conception.

La conception de circuits imprimés à haute température nécessite un haut degré d'expertise

Un point Tg plus élevé équivaut à une exigence de température plus élevée pendant le processus de stratification, affectant à la fois la carte de circuit imprimé ainsi que ses propriétés électriques. En raison des conditions de spécialité nécessaires au cours de ce processus, un partenariat avec des experts est fortement recommandé.

VictoryPCB est l'un des principaux fabricants de PCB en Chine. nous pouvons vous aider à déterminer si vous avez besoin de cartes de circuits imprimés haute température et vous guider dans le choix de matériaux et de technologies spécifiques pouvant être utiles pour votre application. Si vous passez à RoHS ou avez simplement besoin de plus d'informations sur les stratifiés à haute Tg, veuillez nous appeler et nous serons heureux de vous aider.

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