Мне нужно спроектировать печатную плату для работы (или даже ниже) -40 градусов по Цельсию. Обычно я использую плату FR-4 при комнатной температуре. Однако из вопроса « Какая минимальная температура для печатных плат FR-4? » Я узнал, что у печатных плат FR-4 могут быть проблемы ниже -30 градусов Цельсия.
Так какой материал печатной платы выдерживает такие низкие температуры?
pcb
temperature
billyzhao
источник
источник
Ответы:
Я использовал FR4 на 4K, а другие использовали его при гораздо более низких температурах.
Физические характеристики несколько снижаются при низких температурах, но отказ платы, такой как расслаивание, обычно не происходит от простого воздействия холодных температур. Испытания по Шарпи, о которых говорится в вашем связанном ответе, являются мерой прочности образца с надрезом на удар (добавьте надстрочный элемент, а затем в основном разбейте его молотком). Если вы находитесь в тяжелой механической среде, вам, возможно, придется учитывать меньшую ударную прочность и использовать более толстую доску или лучше ее поддерживать.
Отказ паяного соединения из-за различий в коэффициенте теплового расширения может быть фактором, особенно с бессвинцовым припоем и такими вещами, как большие пакеты BGA.
В некоторых частях света -40 ° C - это просто жаркий день, а -55 ° C - это нижний предел военного температурного диапазона, оба предела находятся в пределах нормального диапазона из эпоксидно-стеклянных плит, и есть много разумных доступные компоненты, которые имеют гарантированные характеристики при таких температурах (особенно -40).
источник
Вы можете использовать керамическую подложку: см., Например, здесь . Конечно, это будет дорого и может потребовать специальных инструментов, и я должен сказать, что не имею никакого личного опыта с ними. Но это обычное решение для цепей, которые должны работать при экстремальных температурах.
Если это не исключено приложением, вы можете также рассмотреть возможность использования обогреваемого корпуса. Это будет дешевле и позволит вам использовать обычные материалы и методы.
источник
Мое решение состояло бы в том, чтобы заключить плату FR-4 в изолированный герметичный корпус с градиентом изоляции не менее 20 градусов Цельсия. Если необходим больший контроль температуры, я бы добавил устройство двунаправленного нагрева / охлаждения. таким образом, температура снаружи корпуса может быть более экстремальной и все же не влиять на температуру внутри корпуса. Этот метод также позволяет избежать больших локальных градиентов температуры печатной платы .
источник