PCB d'electrònica industrial PCB d'alta TG170 12 capes ENIG

Una placa de circuit imprès (PCB d'alta capa) és una placa de circuit imprès (PCB, per les seves sigles en anglès) amb més de 8 capes. A causa dels seus avantatges de ser una placa de circuit multicapa, es pot aconseguir una major densitat de circuits en una superfície més petita, cosa que permet un disseny de circuits més complex, per la qual cosa és molt adequada per al processament de senyals digitals d'alta velocitat, radiofreqüència de microones, mòdems, servidors d'alta gamma, emmagatzematge de dades i altres camps. Les plaques de circuit d'alt nivell solen estar fetes de plaques FR4 d'alt TG o altres materials de substrat d'alt rendiment, que poden mantenir l'estabilitat del circuit en entorns d'alta temperatura, alta humitat i alta freqüència.

Quant als valors de TG dels materials FR4

El substrat FR-4 és un sistema de resina epoxi, per la qual cosa durant molt de temps, el valor Tg ha estat l'índex més comú utilitzat per classificar el grau de substrat FR-4, i també és un dels indicadors de rendiment més importants de l'especificació IPC-4101. El valor Tg del sistema de resina es refereix al material des d'un estat relativament rígid o "vidre" fins a un punt de transició de temperatura d'estat fàcilment deformable o estovat. Aquest canvi termodinàmic és sempre reversible sempre que la resina no es descompongui. Això significa que quan un material s'escalfa des de la temperatura ambient fins a una temperatura superior al valor Tg i després es refreda per sota d'aquest valor, pot tornar al seu estat rígid anterior amb les mateixes propietats.

Tanmateix, quan el material s'escalfa a una temperatura molt superior al seu valor Tg, es poden produir canvis irreversibles en l'estat de fase. L'efecte d'aquesta temperatura té molt a veure amb el tipus de material i també amb la descomposició tèrmica de la resina. En general, com més alta sigui la Tg del substrat, més alta serà la fiabilitat del material. Si s'adopta el procés de soldadura sense plom, també s'ha de tenir en compte la temperatura de descomposició tèrmica (Td) del substrat. Altres indicadors importants de rendiment inclouen el coeficient d'expansió tèrmica (CTE), l'absorció d'aigua, les propietats d'adhesió del material i les proves de temps de capes més utilitzades, com ara les proves T260 i T288.

La diferència més òbvia entre els materials FR-4 és el valor Tg. Segons la temperatura Tg, les plaques de circuit imprès FR-4 es divideixen generalment en plaques de baixa Tg, mitjana Tg i alta Tg. A la indústria, l'FR-4 amb una Tg al voltant de 135 ℃ se sol classificar com a PCB de baixa Tg; l'FR-4 a uns 150 ℃ es va convertir en PCB de Tg mitjana. L'FR-4 amb una Tg al voltant de 170 ℃ es va classificar com a PCB d'alta Tg. Si hi ha molts temps de premsat, o capes de PCB (més de 14 capes), o alta temperatura de soldadura (≥230 ℃), o alta temperatura de treball (més de 100 ℃), o alta tensió tèrmica de soldadura (com ara la soldadura per ona), s'ha de seleccionar una PCB d'alta Tg.