FR-4 PCBの最低温度はどのくらいですか？

私の会社は、商業用冷凍庫に入る製品の開発に取り組んでいるので、上司から製品の動作温度仕様を提供するように頼まれました。PCB自体以外のすべての「動作範囲」温度がリストされていますが、これは単なる古いFR-4です。

ウィキペディアでは、「温度指数」（それが何を意味するにせよ）を140 Cとしてリストしていますが、最低温度の兆候はありません。

ボード上の他のコンポーネントが制限要因になると確信しているので、私はあまり心配していませんが、完全を期すために、リストに載せたいと思います。

FR-4の最低動作温度を知っている人はいますか？（そして、故障モードはどうなりますか？）

FR4 PCBは、ガラス強化エポキシ積層板です。このような材料に対する低温の影響に関するいくつかの調査研究が発表されています。

• 論文「シャルピー衝撃試験法を使用した低温下でのガラス/エポキシ複合材料の動的破壊挙動」（Shokrieh et al）からの具体的な引用：

  破損メカニズムは、室温でのマトリックスクラックから、低温での層間剥離と繊維破損に変化することがわかります。

  この研究では、-30 ^° Cの温度を適用しましたが、これは自発的な結晶脆性に十分なほど低くはありません。

• 別の研究で、「ガラス-エポキシ複合材料の衝撃特性に高温および低温の影響」（Putic ら）-50まで温度をとり^、O、C、およびそのような温度での材料における脆性亀裂の出現を見つけ。

これらは、質問で触れたデバイスに関する2つの重要な仮定です。

• 冷凍庫の温度は、これらの研究で使用されているものほど低くはなりません。
• 振動や実際の回路基板への衝撃のリスクは限られているため、脆性亀裂はほとんどありませんが、除外されません

これらの仮定のいずれかが無効である場合、問題の素材を再考する必要があります。宇宙または極低温機器でのデバイス展開に通常使用される、極低温用に特別に設計された特殊用途の工業用セラミック/アルミナPCB基板が存在します。この場合、これらの材料の方が適している可能性があります。

このような環境で注意すべき点は、PCB自体だけでなく、ボード上の電子部品のパッケージ、ケーシング、はんだ接合部が破損する可能性があることです。

極端な温度条件で回路基板を展開するための一般的に推奨される手順は、デバイスを遅い段階で目的の温度にすることで、基板や部品への急激な収縮や熱衝撃を回避することです。

FR-4は極低温に容易に耐えます。さまざまな趣味の衛星で使用されており、液体窒素でテストされており、私の職場では極低温真空チャンバー内でFR-4アダプターPCBを使用しています。FR-4が-60 * Cおよび-90 * Cで正常に機能する場合、フリーザーを生き延びます。温度係数の違いにより、40 *ケルビン未満の温度には銅ラミネートPCBを使用します。

PCBラミネートに関しては、「FR-4」と「FR-4」などのタイプがあります。

私は自分自身を繰り返していません。FR-4が本当に意味するのは、難燃性基準（通常94V0）を満たしているということです。

など、そこにラミネートメーカーの数、存在するイソラ作るラミネートの広い範囲の異なる市場に異なる特性を持つそれぞれ。

日立化成は、さまざまなベースラミネートも製造しています。上記の答えは優れていますが、ときどき尋ねるのに最適なのはラミネート製造業者です。

少しニッチな領域にいるように見えるので、この点からあなたを助けるためにラミネート製造業者が最適な場所にいると思います。

FR-4には「動作」温度はありません。融点またはガラス転移点は約120〜140℃です。凍結すると、それだけ冷たくなります。

突然の温度変化、つまり熱衝撃の結果として、故障が発生する場合があります。ビアやトラックがクラックして使用できなくなる前にPCBがどれだけの熱衝撃を処理できるかを確認するためにできるテストがありますが、それは別の問題です。