PCB in FR4: cosa significano Tg135, Tg150 e Tg170
Una breve guida al laminato standard dei PCB, alla temperatura di transizione vetrosa e alla domanda su quale Tg serva alla Sua scheda.
Cos’è l’FR4
L’FR4 è il materiale di base più diffuso per i circuiti stampati: tessuto di fibra di vetro impregnato di resina epossidica e reso ignifugo («FR»). È meccanicamente resistente, elettricamente isolante, non assorbe quasi acqua e costa poco, per questo viene usato per la maggior parte delle schede.
Proprietà tipiche
| Proprietà | Valore tipico |
|---|---|
| Costante dielettrica | circa 4,2–4,8, a seconda della frequenza e del contenuto di resina |
| Conducibilità termica | circa 0,3 W/m·K, praticamente un isolante |
| Assorbimento d’acqua | molto basso |
| Ritardante di fiamma | autoestinguente (la «FR» nel nome) |
Conta la scheda tecnica del laminato effettivamente utilizzato; i valori qui sopra sono indicativi.
Cosa significa Tg
La temperatura di transizione vetrosa (Tg) è la temperatura alla quale la resina inizia ad ammorbidirsi. Sotto la Tg la scheda si dilata poco; sopra, la dilatazione — soprattutto nello spessore — aumenta di diverse volte. Questo sollecita il rame nei fori metallizzati. La Tg non è una temperatura massima di esercizio: tenga la temperatura di lavoro ben al di sotto.
Opzioni di Tg in PCB-ELECTRA
| Tg | Uso |
|---|---|
| 135 °C (standard) | Schede semplici a 1 e 2 strati, assemblaggio normale |
| 150 °C | Maggiore sollecitazione termica: più passaggi di saldatura, schede più spesse, temperatura di esercizio più alta |
| 170 °C | Schede multistrato, rifusioni ripetute, condizioni termiche impegnative |
Le opzioni con Tg più alta sono quotate a parte; il calcolatore mostra subito l’effetto. Come indicazione, dai 4 strati in su una Tg più alta è la scelta predefinita più sicura, perché lo stackup più spesso subisce più sollecitazioni termiche durante laminazione e saldatura.
Perché la saldatura senza piombo pone la domanda
La saldatura senza piombo si lavora a temperature più alte di quella al piombo. Una scheda che passa una o due volte in rifusione senza piombo, o che viene rilavorata, trae vantaggio da una Tg più alta, mentre una scheda semplice saldata una sola volta a onda va bene con il valore standard.
Come scegliere
- 1 o 2 strati, assemblaggio normale, temperatura di esercizio moderata: Tg 135 °C.
- Più passaggi di saldatura, scheda spessa o calore vicino alla scheda: Tg 150 °C.
- 4 o 6 strati, rifusioni ripetute o temperature elevate: Tg 170 °C.
- Se il problema principale è il calore e non il laminato, valuti una scheda in alluminio: veda FR4 o alluminio.
Scelga la Tg nel calcolatore di prezzo; tutte le opzioni sono elencate nelle capacità. Maggiori informazioni sulla struttura degli strati nella guida allo stackup.
Domande frequenti
Cosa significa il valore Tg?
La temperatura di transizione vetrosa, la temperatura alla quale il laminato inizia ad ammorbidirsi. Sopra di essa la scheda perde rigidità e si dilata di più nello spessore.
Quali valori di Tg offrite?
Tg 135, 150 e 170 °C.
Quando mi serve una Tg più alta?
Per la saldatura senza piombo con più cicli di rifusione, per schede che lavorano a caldo e per schede multistrato con molti fori.
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