安撫我心煩(fán)的孩子(zǐ)不是(shì)一(yī)個愉快的經(jīng)歷，尤其(qí)是當我建議在炎熱的(dí)晴(qíng)天(tiān)把(bǎ)他珍(zhēn)愛(ài)的氣球放(fàng)在車(chē)裏時。我花了一段時(shí)間(jiān)解(jiě)釋了(liǎo)車(chē)內的熱量是如何使(shǐ)氣(qì)球(qiú)膨脹(zhàng)並最終(zhōng)爆裂(liè)的(dí)，而(ér)無濟於(yú)事(shì)。

      最終(zhōng)，我發(fā)現(xiàn)自(zì)己(jǐ)得到了(liǎo)一個新氣(qì)球(qiú)和(hé)一小(xiǎo)撮他最喜(xǐ)歡(huān)的(dí)冰淇淋(lín)，以彌補我(wǒ)的疏(shū)忽。稱之為(wéi)過(guò)度縱(zòng)容，但這總比和(hé)一(yī)個不(bù)幸的(dí)孩子(zǐ)打交(jiāo)道要好(hǎo)，尤其(qí)是當(dāng)我有過錯(cuò)的時候(hòu)。

        在(zài)PCB設計(jì)中，對(duì)PCB的溫度要求進(jìn)行(háng)相(xiāng)同(tóng)的(dí)監督(dū)將(jiāng)比氣球和冰淇淋(lín)花費(fèi)更(gēng)多。您需要知道PCB在(zài)開(kāi)始(shǐ)遭受(shòu)結構破壞之前可(kě)能(néng)要承受(shòu)多少(shǎo)熱(rè)量，尤(yóu)其(qí)是如果(guǒ)將其部(bù)署(shǔ)在高(gāo)溫環(huán)境(jìng)中時(shí)。

FR4 PCB的(dí)最高溫度是多少(shǎo)？

如您(nín)所知，FR4表示PCB的(dí)阻燃(rán)F4屬(shǔ)性的(dí)等(děng)級。FR4 PCB由(yóu)多(duō)層(céng)玻璃纖維(wéi)環氧層壓(yā)材(cái)料(liào)製(zhì)成(chéng)。由於FR4 PCB的(dí)物(wù)理(lǐ)特性一(yī)致，因(yīn)此在(zài)製造(zào)商(shāng)中(zhōng)是(shì)首選(xuǎn)。

FR4 PCB暴露(lòu)在高溫(wēn)下非常堅(jiān)固，但在一定(dìng)溫度下，其物(wù)理性能會發(fā)生(shēng)變(biàn)化(huà)。FR4的耐熱特性由(yóu)Tg或(huò)玻(bō)璃化(huà)轉變溫度表示，在(zài)該溫度下(xià)，它(tā)從固態變為柔軟(ruǎn)和橡膠(jiāo)態(tài)。通常，FR4 PCB的額(é)定(dìng)Tg為130°C。

換(huàn)句話(huà)說，如(rú)果將(jiāng)額(é)定(dìng)溫度為130°C的PCB加熱到其玻(bō)璃(lí)化轉變溫(wēn)度(dù)以(yǐ)上，它(tā)將失(shī)去其(qí)固(gù)態形(xíng)式。不僅(jǐn)您的機(jī)械結構(gòu)不(bù)穩(wěn)定，而且超過(guò)額定Tg時PCB的(dí)電(diàn)性(xìng)能(néng)也會(huì)下降(jiàng)。這(zhè)就是為什麼在(zài)為(wéi)溫度(dù)超(chāo)過典(diǎn)型(xíng)Tg值(zhí)的石油(yóu)和天然氣(qì)和汽車等(děng)應(yīng)用設計(jì)PCB時(shí)，必(bì)須(xū)考慮fr4最(zuì)高(gāo)溫度的(dí)重要(yào)性。

中高TG-PCB：超(chāo)出典型的(dí)FR4最(zuì)高溫(wēn)度

如果(guǒ)應用(yòng)要求(qiú)Tg值更高的PCB，則需要選擇(zé)中或(huò)高Tg的PCB。中(zhōng)Tg PCB通常(cháng)最(zuì)高溫度(dù)超過(guò)150°C，而高Tg PCB額(é)定(dìng)溫(wēn)度超(chāo)過170°C。具(jù)有較高(gāo)Tg值(zhí)的(dí)PCB還(huán)具有更好(hǎo)的防潮(cháo)性和耐化學(xué)性(xìng)，以及(jí)在熱條件(jiàn)下(xià)更堅固的(dí)物理(lǐ)結(jié)構。 

除(chú)非另有(yǒu)說明，否(fǒu)則製造(zào)商將使用低(dī)Tg PCB進行製造(zào)。中(zhōng)高Tg的PCB通常較為昂(áng)貴。通(tōng)常使(shǐ)用(yòng)S1141和(hé)S1002-M之(zhī)類的(dí)材(cái)料來生產(chǎn)高(gāo)Tg PCB。由於較高(gāo)的玻璃化轉變溫度，高Tg PCB的層(céng)壓涉(shè)及大量熱量。從價格上看，高TG PCB更(gēng)昂(áng)貴(guì)。 

一(yī)些(xiē)應用(yòng)需要(yào)高Tg PCB。

在最高溫(wēn)度(dù)下(xià)使(shǐ)用FR4時的重(zhòng)要注(zhù)意事項

一個(gè)常(cháng)見的(dí)錯(cuò)誤(wù)是使用(yòng)tG值來(lái)確定PCB的(dí)工作(zuò)溫度。選(xuǎn)擇正(zhèng)確(què)的(dí)FR4 PCB時(shí)，應(yīng)始終(zhōng)分(fēn)配至少20°C的(dí)餘(yú)量(liáng)。例如(rú)，較低的Tg FR4為130°C，應具(jù)有110°C的工作(zuò)溫(wēn)度極(jí)限(xiàn)。 

作為PCB設(shè)計(jì)師(shī)，您(nín)需要了解設(shè)計中的熱(rè)調節(jié)技術。功率調節(jié)模(mó)塊會(huì)發熱，應采(cǎi)用適當(dāng)的散(sàn)熱(rè)技(jì)術。采用(yòng)散(sàn)熱片或(huò)散熱通孔有助(zhù)於(yú)防止熱點過(guò)熱，從(cóng)而使(shǐ)PCB的溫度(dù)超出(chū)其極(jí)限(xiàn)。 

Tg額(é)定值和(hé)PCB的工作溫度並(bìng)不是決(jué)定其(qí)在(zài)高溫(wēn)環境下功能(néng)的(dí)唯一(yī)因(yīn)素(sù)。在設計(jì)中還(huán)必須考(kǎo)慮單(dān)個元(yuán)器(qì)件(jiàn)的工(gōng)作溫度(dù)限製。

散(sàn)熱器有助(zhù)於調節(jié)散(sàn)熱。

例如，軍事(shì)級，汽車級和擴(kuò)展(zhǎn)級(jí)溫度元器件比(bǐ)商業(yè)級(jí)或消費級元器件(jiàn)具(jù)有更(gēng)寬的(dí)溫(wēn)度容限。雖然具(jù)有較高(gāo)溫度(dù)承(chéng)受(shòu)能力的(dí)元器件價格(gé)昂貴(guì)，但(dàn)它(tā)們對於確(què)保(bǎo)PCB電路(lù)在(zài)現(xiàn)場的(dí)可靠性(xìng)至(zhì)關重要(yào)。

對(duì)於微控(kòng)製器(qì)，應(yīng)注(zhù)意降(jiàng)低(dī)其(qí)係(xì)統時鐘通(tōng)常(cháng)會增加其最大工(gōng)作(zuò)溫度(dù)極(jí)限。 

小(xiǎo)銘打(dǎ)樣SMT貼片加工為了優化(huà)設(shè)計(jì)並避免(miǎn)FR4最高溫度，它有(yǒu)助(zhù)於(yú)使(shǐ)用具(jù)有熱(rè)分析功能的(dí)可(kě)靠，靈(líng)活(huó)的(dí)設計和分析(xī)軟件，例(lì)如Cadence's。特別是如果您(nín)正(zhèng)在(zài)尋(xún)找(zhǎo)一種具(jù)有(yǒu)任(rèn)何(hé)可定(dìng)製(zhì)的通孔，網絡管理和(hé)適(shì)當分(fēn)析功能的(dí)布局軟件(jiàn)包(bāo)，那麼OrCAD就(jiù)是您(nín)的理想之(zhī)選。