Průmyslová deska plošných spojů, elektronika, deska plošných spojů s vysokým TG170, 12 vrstev, ENIG

Vysoce vrstvená deska plošných spojů (High Layer PCB) je deska plošných spojů (PCB, plošný spoj) s více než 8 vrstvami. Díky výhodám vícevrstvé desky plošných spojů lze dosáhnout vyšší hustoty obvodů na menším prostoru, což umožňuje složitější návrh obvodů, takže je velmi vhodná pro vysokorychlostní digitální zpracování signálu, mikrovlnné rádiové frekvence, modemy, špičkové servery, ukládání dat a další oblasti. Vysoce vrstvené desky plošných spojů jsou obvykle vyrobeny z vysoce TG desek FR4 nebo jiných vysoce výkonných substrátových materiálů, které dokáží udržet stabilitu obvodu v prostředí s vysokými teplotami, vysokou vlhkostí a vysokými frekvencemi.

Ohledně hodnot TG materiálů FR4

Substrát FR-4 je epoxidový pryskyřičný systém, takže hodnota Tg je po dlouhou dobu nejběžnějším indexem používaným pro klasifikaci jakosti substrátu FR-4. Je také jedním z nejdůležitějších výkonnostních ukazatelů ve specifikaci IPC-4101. Hodnota Tg pryskyřičného systému označuje přechod materiálu z relativně tuhého nebo „skleněného“ stavu do snadno deformovatelného nebo změklého stavu. Tato termodynamická změna je vždy reverzibilní, pokud se pryskyřice nerozloží. To znamená, že když se materiál zahřeje z pokojové teploty na teplotu nad hodnotou Tg a poté se ochladí pod hodnotu Tg, může se vrátit do svého předchozího tuhého stavu se stejnými vlastnostmi.

Pokud se však materiál zahřeje na teplotu mnohem vyšší, než je jeho hodnota Tg, může dojít k nevratným změnám fázového stavu. Vliv této teploty má hodně společného s typem materiálu a také s tepelným rozkladem pryskyřice. Obecně platí, že čím vyšší je Tg substrátu, tím vyšší je spolehlivost materiálu. Pokud se použije bezolovnatý proces svařování, je třeba zvážit také teplotu tepelného rozkladu (Td) substrátu. Mezi další důležité ukazatele výkonu patří koeficient tepelné roztažnosti (CTE), nasákavost, adhezní vlastnosti materiálu a běžně používané testy doby vrstvení, jako jsou testy T260 a T288.

Nejzřetelnějším rozdílem mezi materiály FR-4 je hodnota Tg. Podle teploty Tg se desky plošných spojů FR-4 obecně dělí na desky s nízkou, střední a vysokou Tg. V průmyslu se FR-4 s Tg kolem 135 °C obvykle klasifikuje jako deska s nízkou Tg; FR-4 s Tg kolem 150 °C se převádí na desku s střední Tg. FR-4 s Tg kolem 170 °C se klasifikuje jako deska s vysokou Tg. Pokud se jedná o mnoho lisovacích dob, vrstev desky plošných spojů (více než 14 vrstev), vysokou teplotu svařování (≥230 °C), vysokou pracovní teplotu (více než 100 °C) nebo vysoké tepelné namáhání při svařování (například vlnové pájení), měla by se zvolit deska s vysokou Tg.