максимальная температура трассировки на FR-4

8

Какую максимальную температуру вы бы порекомендовали для изолированного следа на поверхности FR-4? (То есть: не дорожка внутреннего уровня.) Есть ли рекомендация IPC? Действительно ли это имеет значение, если оно прошло температуру стеклования ? (Каково это значение для FR-4? Википедия говорит «выше 120C».) Я имею в виду, даже если он мягкий, трек все еще будет придерживаться высокой надежности? «Предположим, что я ищу набор кривых MTTF в зависимости от температуры (в зависимости от площади следа), но опытные догадки приветствуются.

Это полезно при расчете ширины трассы в зависимости от повышения температуры. Я всегда ограничивал следы до более чем около 100C или независимо от того, с чем могут связываться подключенные детали.

[Для Mech-E, Chem-E и Mat-E: я думаю, что вопрос можно свести к пересечению напряжения сдвига между медью и FR-4, вызванного различиями в тепловом расширении, которые будут связаны с шириной колеи и уменьшение модуля сдвига при повышении температуры.]

pcb tyblu
источник
Интересно, возникнет ли проблема с трассировкой 150C по плате, а затем с увеличением ее на 1 см или около того от вывода IC, требующего более низкой температуры? Проблемы, кроме целостности сигнала (изменение импеданса). Я должен попробовать это.
Tyblu
2
Это не так много напряжения сдвига. Больно, что (органическая) смола материала FR4 начнет разлагаться и гореть при повышенных температурах. Для высокотемпературных применений используйте керамический картон.
зебонавт

Ответы:

4

Это не моя область знаний, поэтому я не могу указать вам какие-либо данные MTBF, но я работаю с инструментами, которые обычно работают в средах с температурой до 175 ° C, поэтому я могу по опыту сказать вам, на что я обращаю внимание.

  1. Регуляторы напряжения с тепловой защитой. Они обычно вырезают около 125 ° C.
  2. Припой. В зависимости от соотношения свинец / олово это может сильно варьироваться. Вы должны проверить рейтинг каждого типа, но вы можете получить припой, который не плавится до температуры около 220 ° C.
  3. Компоненты сильно различаются. Вы должны внимательно прочитать таблицы данных. Например, микроконтроллер может работать при 125 ° C, но это 100 МГц. Если вы используете его только на 12 МГц, он может работать намного жарче. Существует хорошая статья здесь , которая говорит немного больше об этом.

Я не испытывал никаких проблем со следами, отделяющимися от плат до того, как произошли эти другие сбои.

semaj
источник
Опытное мнение - последнее слово! Я буду толкать следовые температуры, когда мне нужно, затем (сгладить и т. Д.). Статья выглядит как хорошо прочитанное.
tyblu
2

AFAIK, правила безопасности (например, UL) требуют, чтобы температура на паяных соединениях и следах была ниже 130 ° C для обычного материала FR-4.

Отдельные детали могут нагреваться (например, полевой МОП-транзистор или диод в TO220), но паяные соединения (и следы) должны быть при или ниже 130 ° C.

Эта максимальная температура в 130 ° C представляется разумной не только с точки зрения безопасности, но и с точки зрения того, что на самом деле может принять плата. Я вытащил доски из климатической камеры с показаниями температуры некоторых частей на уровне ок. 170 ° C, и dames en heren, этот запах был плохим, и эта доска была черной!

zebonaut
источник
Я предполагаю, что это для более длительных интервалов, потому что практически все платы FR-4 сегодня проходят через печь оплавления до температуры не менее 250 ° C перед отправкой.
труба
1

Я подозреваю, что вы сделаете любые микросхемы на плате бесполезными из-за высокой температуры задолго до того, как медь и FR-4 станут проблемой.

Питер Лорон
источник
Некоторые микросхемы рассчитаны на высокие температуры: диод Шоттки 150C (APT60S20); Температура 200C датчик (LM95172; $$!); 150C CC-источник (PSSI2021SAY; BJT); 160C SMPS FET (FS6S1565RB); 225C линейная рег. (HTPLREG).
Tyblu