maximale Spurentemperatur auf FR-4

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Was ist die maximale Temperatur, die Sie für eine isolierte Spur auf der Oberfläche von FR-4 empfehlen würden? (Dh: keine Spur der inneren Schicht.) Gibt es eine IPC-Empfehlung? Ist es wirklich wichtig, ob die Glasübergangstemperatur überschritten ist ? (Was ist dieser Wert für FR-4? Wikipedia sagt "über 120 ° C".) Ich meine, selbst wenn es weich ist, bleibt die Strecke dennoch mit hoher Zuverlässigkeit? Angenommen, ich suche einen Satz von MTTF-Kurven gegen Temperatur (gegen Spurenfläche), aber erfahrene Vermutungen werden empfohlen.

Dies ist nützlich bei der Berechnung der Spurenbreiten im Verhältnis zum Temperaturanstieg. Ich habe die Spuren immer auf etwa 100 ° C oder was auch immer die angeschlossenen Teile verwalten können, beschränkt.

[Für Mech-E, Chem-E und Mat-E: Ich denke, die Frage kann auf den Schnittpunkt der Scherspannung zwischen Kupfer und FR-4 reduziert werden, der durch Unterschiede in der Wärmeausdehnung verursacht wird, die mit der Spurbreite zusammenhängen würden und die Abnahme des Schermoduls mit steigender Temperatur.]

pcb Tyblu
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Ich frage mich, ob es ein Problem geben würde, einen 150C-Trace über eine Platine zu führen und ihn dann etwa 1 cm von einem IC-Pin zu erweitern, der eine niedrigere Temperatur erfordert. Andere Probleme als die Signalintegrität (Änderung der Impedanz). Ich muss es ausprobieren.
Tyblu
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Es ist nicht so viel Scherbeanspruchung. Was weh tut, ist, dass das (organische) Harz des FR4-Materials beginnt, sich bei erhöhten Temperaturen abzubauen und zu verbrennen. Verwenden Sie für Hochtemperaturanwendungen Keramikplattenmaterial.
Zebonaut

Antworten:

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Dies ist nicht mein Fachgebiet, daher kann ich Sie nicht auf MTBF-Daten hinweisen, aber ich arbeite mit Tools, die routinemäßig in Umgebungen mit bis zu 175 ° C arbeiten, damit ich Ihnen aus Erfahrung sagen kann, worauf ich achte.

  1. Spannungsregler mit Wärmeschutz. Diese schneiden normalerweise etwa 125 ° C aus.
  2. Löten. Abhängig vom Blei / Zinn-Verhältnis kann dies stark variieren. Sie müssen die Bewertung für jeden Typ überprüfen, aber Sie können normalerweise Lot erhalten, das erst bei etwa 220 ° C schmilzt
  3. Komponenten variieren stark. Sie müssen die Datenblätter sorgfältig lesen. Zum Beispiel könnte ein Mikrocontroller für den Betrieb bei 125 ° C ausgelegt sein, aber das sind 100 MHz. Wenn Sie es nur mit 12 MHz betreiben, läuft es möglicherweise viel heißer. Es ist ein guter Artikel hier , die ein bisschen mehr darüber spricht.

Ich hatte keine Probleme mit Spuren, die sich von den Brettern trennten, bevor diese anderen Fehler auftraten.

semaj
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Die erfahrene Meinung ist das letzte Wort! Ich werde dann die Spurentemperaturen drücken, wenn ich muss (Einschnüren usw.). Der Artikel sieht nach einer guten Lektüre aus.
Tyblu
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AFAIK, Sicherheitsbestimmungen (z. B. UL) verlangen, dass die Temperatur an Lötstellen und Leiterbahnen für normales FR-4-Material unter 130 ° C liegt.

Einzelne Teile können heißer werden (z. B. ein MOSFET oder eine Diode in einem TO220), aber die Lötstellen (und die Leiterbahnen) müssen bei oder unter 130 ° C liegen.

Diese maximale Temperatur von 130 ° C scheint nicht nur im Hinblick auf Sicherheitszulassungen angemessen zu sein, sondern auch im Hinblick darauf, was die Platine wirklich aufnehmen kann. Ich habe Bretter aus der Klimakammer genommen, wobei die Temperatur einiger Teile bei ca. 170 ° C und dames en heren, dieser Geruch war schlecht und das Brett war schwarz!

Zebonaut
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Ich nehme an, das gilt für längere Zeiträume, da praktisch alle FR-4-Platinen heute vor dem Versand einen Reflow-Ofen auf mindestens 250 ° C durchlaufen.
Pipe
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Ich vermute, Sie werden ICs auf der Platine aufgrund der hohen Temperatur unbrauchbar machen, lange bevor Kupfer und FR-4 zum Problem werden.

Peter Loron
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Einige ICs sind für hohe Temperaturen ausgelegt: 150C-Schottky-Diode (APT60S20); 200C Temp. Sensor (LM95172; $$!); 150C cc-Quelle (PSSI2021SAY; BJT); 160C SMPS FET (FS6S1565RB); 225C linear reg. (HTPLREG).
Tyblu