FR-4の最大トレース温度


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FR-4の表面の絶縁トレースに推奨される最高温度はいくつですか?(つまり、内層トラックではありません。)IPCの推奨事項はありますか?ガラス転移温度を超えているかどうかは本当に重要ですか?(FR-4のこの値は何ですか?ウィキペディアは "120C以上"と言っています。)つまり、柔らかくても、トラックは依然として高い信頼性を保ちますか?'私が探しているのは、曲線のMTTF対温度(対トレース領域)のセットですが、経験豊富な推測をお勧めします。

これは、トレース幅と温度上昇を計算するときに役立ちます。私は常に、トレースを100C未満または接続されたパーツが管理できるものに限定しました。

[Mech-E、Chem-E、およびMat-Eの場合:トラック幅に関連する熱膨張の違いによって引き起こされる、銅とFR-4の間のせん断応力の交点まで問題を煮詰めることができると思います、および温度の上昇に伴うせん断弾性率の低下。]


ボード全体で150Cトレースを実行してから、より低い温度を必要とするICピンから1cmほど拡張すると問題があるのでしょうか。シグナルインテグリティ以外の問題(インピーダンスの変更)。私はそれを試さなければならないでしょう。
tyblu

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それはそれほどせん断応力ではありません。痛いのは、FR4材料の(有機)樹脂が高温で劣化し、燃焼し始めることです。高温用途には、セラミック基板材料を使用してください。
zebonaut

回答:


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これは私の専門分野ではないため、MTBFデータを紹介することはできませんが、175°Cまでの環境で日常的に動作するツールを使用しているので、私が注意していることを経験から説明できます。

  1. 熱保護を備えた電圧レギュレータ。これらは通常、約125°Cをカットします。
  2. 半田。これは鉛/スズ比に依存しますが、これは大きく異なります。各タイプの定格を確認する必要がありますが、通常は220°C程度まで溶けないはんだを入手できます
  3. コンポーネントは大きく異なります。データシートを注意深くお読みください。たとえば、マイクロコントローラの定格は125°Cですが、100 MHzです。12 MHzでのみ実行すると、さらに高温になる可能性があります。これについてもう少し話した良い記事がここにあります。

これらの他の障害が発生する前に、ボードからトレースが分離する問題は経験していません。


経験豊富な意見が最後の言葉です!その後、必要に応じてトレース温度をプッシュします(ネックダウンなど)。記事はよく読んだようです。
tyblu

2

AFAIK、安全規制(ULなど)では、通常のFR-4材料のはんだ接合部とトレースの温度を130°C未満にする必要があります。

個々の部品は高温になることがあります(TO220のMOSFETまたはダイオードなど)が、はんだ接合部(およびトレース)は130°C以下でなければなりません。

130°Cのこの最高温度は、安全承認に関してだけでなく、ボードが実際に取ることができることに関しても妥当であるようです。私は気候室からボードを取り出して、いくつかの部品の温度の読み取り値を約1にしました。170°C、そしてdames en heren、そのにおいは悪かった、そしてそのボードは真っ黒だった!


今日は事実上すべてのFR-4ボードが出荷前に少なくとも250°Cまでリフローオーブンを通過するため、これはより長い間隔に対するものだと思います。
パイプ

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銅とFR-4が問題になるずっと前に、高温のためにボード上のICが役に立たなくなると思います。


一部のICは高温定格です:150Cショットキーダイオード(APT60S20)。温度200C センサー(LM95172; $$!); 150C cc-source(PSSI2021SAY; BJT); 160C SMPS FET(FS6S1565RB); 225Cリニアreg。(HTPLREG)。
tyblu
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