23年PCBA一站式行业经验PCBA加工厂家今天为大家讲讲PCBA加工中如何根据产品尺寸和层数来精确选择Tg值。在PCBA加工中,Tg值的选择需要综合考虑产品尺寸、层数、工作温度、成本等多重因素,没有绝对的"精确公式",但可以遵循以下决策逻辑:
PCBA加工中选择Tg值逻辑
核心判词
Tg值选择的关键不是尺寸和层数本身,而是它们带来的热应力风险——大尺寸、多层板在回流焊时更容易翘曲变形,需要更高Tg材料来抵抗。常规场景下,4层以下、尺寸≤150mm的消费电子用Tg130-140℃即可;6层以上、大尺寸或高温应用需Tg150-170℃;军工/汽车电子等严苛环境才需要Tg170℃以上。
决策维度对比
维度
低Tg(130-140℃)
中Tg(150-170℃)
高Tg(≥170℃)
适用层数
1-4层
4-8层
8层以上
尺寸敏感度
小尺寸(≤150mm)
中尺寸(150-300mm)
大尺寸(≥300mm)
热应力风险
低(翘曲小)
中(需控制工艺)
高(必须高Tg)
成本影响
常规成本
成本+15-30%
成本+50%以上
典型应用
消费电子、家电
工控、通信设备
汽车、军工、高温环境
具体选择方法
1. 尺寸与层数的"风险叠加"评估
尺寸影响:板子越大,热膨胀系数(CTE)差异导致的应力越明显。经验上:
150mm以下:尺寸影响可忽略
150-300mm:需关注Tg选择
300mm以上:必须用中高Tg
层数影响:层数越多,Z轴膨胀累积效应越强。多层板在回流焊(240-260℃)时,如果Tg值过低(如130℃),材料在Tg点以上会快速膨胀,导致分层、爆板风险。层数每增加2层,建议Tg值提升10-20℃作为安全余量。
2. 工作温度是决定性因素
关键原则:Tg值应至少比最高工作温度高20-30℃。例如:
工作温度85℃ → 可选Tg130℃
工作温度105℃ → 需Tg150℃
工作温度125℃ → 需Tg170℃
回流焊峰值温度:无铅工艺峰值260℃,此时材料温度远高于Tg,但这是瞬时过程。真正需要关注的是工作环境下的长期热老化。
3. 成本与性能的平衡
高Tg材料(如FR-4 Tg170)比常规FR-4贵30-50%,且加工难度略高(需调整压合参数)。如果产品没有高温要求、尺寸小、层数少,用高Tg就是过度设计。
实用选择建议
场景一:消费电子(手机、平板)
尺寸:100-200mm
层数:4-6层
工作温度:-20~85℃
推荐Tg:140-150℃(兼顾成本与可靠性)
场景二:工控主板
尺寸:200-300mm
层数:6-8层
工作温度:-40~105℃
推荐Tg:150-170℃
场景三:汽车电子(发动机舱)
尺寸:150-250mm
层数:8-12层
工作温度:-40~125℃
推荐Tg:170℃以上
避坑提醒
不要仅看层数选Tg:6层板如果尺寸很小(如50mm),用Tg130可能也没问题;但同样6层板如果尺寸300mm,必须用Tg150以上。
考虑组装工艺:如果板上有BGA、QFN等大尺寸器件,或需要多次回流焊(双面贴装),建议Tg值提升一档。
咨询板材供应商:最终选择前,提供板厚、层数、尺寸、工作温度、工艺要求给板材厂商,他们会给出具体材料型号建议。
以上为行业通用经验参考,实际选型需结合具体产品规格、可靠性要求、成本预算综合评估。对于高可靠性产品(汽车、医疗、航天),必须进行热应力测试(TCT、HALT)验证材料选择。建议在打样前与PCB工厂、材料供应商进行技术沟通确认。
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