高Tg PCBが極限環境での最初の選択肢である理由

高Tg PCBが極限環境での最初の選択肢である理由

高Tg PCB とは、温度がある範囲まで上昇すると、基板が「固体状態」から「ゴム状態」に変化することを意味する。この温度点を回路基板のガラス転移温度(Tg)と呼ぶ。

Tgは、材料が「固体」から「ゴム状」に変化するのに必要な温度を摂氏で表したものである。通常、材料のTgは130℃以上であり、高Tgは通常170℃以上、中Tgは150℃前後である。Tgが170℃以上のPCBは、しばしば高Tg PCBと呼ばれる。

目次
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    高Tg PCBとは?

    高Tg PCBとは、ガラス転移温度(Tg)の高いプリント回路基板を指す。Tgは、材料が加熱されることにより、ガラス状の硬い状態からゴム状または柔軟な状態に遷移する温度である。PCB製造において、TgはPCBの熱安定性と耐熱性を決定する重要なパラメータである。

    高Tg PCB
    高Tg PCB

    高Tg PCBは通常、標準的なPCBのTg値より高い。 FR-4 (難燃4)材料である。FR-4はガラス繊維強化の一般的なタイプのエポキシ樹脂で、Tg温度以下では脆くなる。そのため、高温環境下での動作が必要な場合は、高Tgのプリント基板が重要となる。

    高Tg PCBは、以下のような様々な用途に使用されている:

    高温環境: 高Tg PCBは、自動車用電子機器、産業用制御システム、航空宇宙など、高温での動作が必要な用途に適しています。

    高出力アプリケーション: ハイパワー電子機器では、高Tgプリント基板はより高い温度とハイパワー動作の要求に耐えることができる。

    はんだ付けプロセス: 高Tg PCBは、製造工程における耐熱性が向上し、表面実装技術(SMT)のような高温はんだ付け技術に適しています。

    PCB業界におけるTGの意味

    高Tg PCBの利点

    安定性
    高Tg PCBは耐熱性、耐薬品性、耐湿性に優れ、過酷な環境下での機器に最適です。

    放熱
    高Tg PCBは効率的に熱を放散することができ、これは高電力密度デバイスや高性能コンピュータ・プロセッサのような高発熱デバイスにとって重要である。

    多層およびHDIプリント基板に最適
    高Tg材料は、複雑な設計でも信頼性を維持できるため、多層基板やHDIプリント基板に理想的な場合が多い。

    高Tg PCB材料

    高Tg PCB材料
    高Tg PCB材料

    FR4
    FR4は、ガラス繊維布+エポキシ樹脂で構成されたボード。難燃性で知られるエポキシガラス積層複合材料である。FR4は湿気や温度変化に対して高い耐性を持っており、これは高Tg PCBにとって非常に重要です。それは効率的に熱を発散し、コンダクターおよび誘電性材料の安定性を保障する。

    IS410
    このラミネートおよびプリプレグ材料は180℃のTg値を達成する。複数の温度変動に耐えることができ、288℃までの高温溶接試験に合格します。IS410は、PCB工業生産における鉛フリーはんだ付けにも適しています。

    IS420
    この高性能エポキシ材料は、標準的なFR4材料と比較して熱膨張係数が低く、熱性能に優れています。また、紫外線を遮断するため、PCB製造における自動光学検査に有用であり、高い安定性が要求される用途に適しています。

    ベンチャー・イゾラ-G200
    ポリイミド/トリアジン(BT)とエポキシ樹脂のハイブリッド材料で、熱的特性、機械的強度、電気的特性において、ほとんどのBTエポキシ材料よりも優れており、信頼性が要求される用途に最適です。そのため、信頼性を必要とする高密度多層プリント基板によく使用されます。

    高Tg PCBは、極端な温度、湿度、化学物質が存在する環境に対応するために重要です。高いTg値は、より優れた耐熱性と耐湿性を示し、PCBが過酷な条件下で優れた安定性と信頼性を発揮することを可能にします。

    よくある質問-PCBについて

    高Tg PCBとは、ガラス転移温度(Tg)の高いプリント回路基板を指す。Tgは、材料が加熱されることにより、ガラス状の硬い状態からゴム状または柔軟な状態に遷移する温度である。PCB製造において、TgはPCBの熱安定性と耐熱性を決定する重要なパラメータである。

    • 安定性
    • 放熱
    • 多層およびHDIプリント基板に最適
    • FR4
    • IS410
    • IS420
    • ベンチャー・イゾラ-G200
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