FR-4 PCB의 최소 온도는 얼마입니까?

우리 회사는 상업용 냉동고에 들어갈 제품을 개발하기 위해 노력하고 있으므로 상사는 제품의 작동 온도 사양을 제공하도록 요청했습니다. PCB 자체를 제외한 모든 것에 대해 "작동 범위"온도를 찾을 수 있는데, 이는 단지 오래된 FR-4입니다.

Wikipedia는 "온도 지수"(그것이 무엇이든)를 140 ℃로 유용하게 열거하지만 최저 온도의 징후는 없습니다.

보드의 다른 구성 요소가 제한 요소가 될 것이라고 확신하기 때문에 실제로 걱정하지는 않지만 완전성을 기하기 위해 나열하고 싶습니다.

FR-4의 최소 작동 온도를 아는 사람이 있습니까? (그리고 실패 모드는 무엇입니까?)

FR4 PCB는 유리 강화 에폭시 라미네이트입니다. 이러한 물질에 대한 저온의 영향에 대한 여러 연구가 발표되었습니다.

• " 샤르피 충격 시험 방법을 사용하여 저온에서 유리 / 에폭시 복합재의 동적 파괴 거동 "(Shokrieh et al ) 논문에서 인용 한 내용 :

  파괴 메커니즘은 실온에서의 매트릭스 크래킹에서 저온에서의 박리 및 섬유 파손으로 변경된다는 것이 밝혀졌다.

  이 연구 는 자발적인 결정 성 취성을 위해 충분히 낮지 않은 -30 ^o C 의 온도를 적용했다 .

• 또 다른 연구, 「유리 에폭시 복합재의 충격 특성에 높고 낮은 온도의 영향 (Putic " 등은 ) -50 다운 온도 얻어 ^O 같은 온도에서 재료의 취성 균열의 외관을 C, 그리고 발견한다.

다음은 질문에서 다루었던 장치에 관한 두 가지 주요 가정입니다 .

• 냉동실 온도는이 연구에 사용 된 온도만큼 낮아지지 않습니다
• 진동이나 실제 회로 보드에 미치는 영향의 제한이 있으므로 취성 균열은 거의 없지만 배제되지는 않습니다.

이러한 가정 중 하나가 유효하지 않은 경우 해당 자료를 재고해야합니다. 극저온 용으로 특별히 설계된 특수 목적의 산업용 세라믹 / 알루미나 PCB 기판이 있으며 일반적으로 우주 또는 극저온 장비에 장치를 배치하는 데 사용됩니다. 이 경우 이러한 재료가 더 적합 할 수 있습니다.

이러한 환경에서 주목할 점은 PCB 자체뿐만 아니라 보드의 전자 부품에 대한 패키지, 케이싱 및 솔더 접합의 파손 가능성입니다.

극한 온도 조건에서 회로 기판을 배치하는 데 일반적으로 권장되는 절차 는 장치를 느린 단계에서 원하는 온도 로 가져와 보드 또는 부품에 대한 빠른 수축 또는 열 충격을 피하는 것입니다.

FR-4는 극저온에서도 쉽게 생존합니다. 액체 질소에서 테스트 된 다양한 취미 위성에서 사용되었으며 고용 장소는 극저온 진공 챔버에서 일부 FR-4 어댑터 PCB를 사용합니다. FR-4가 -60 * C 및 -90 * C에서 성공적으로 작동하면 냉동실에서 살아남 아야합니다. 온도 계수의 차이로 인해 40 * Kelvin 미만의 온도에는 구리 라미네이트 PCB를 사용합니다.

PCB 라미네이트의 경우 'FR-4'가 있으며 'FR-4'및 기타 유형이 있습니다.

나는 반복하지 않는다. FR-4가 실제로 의미하는 것은 난연성 표준 (보통 94V0)을 충족한다는 것이다.

광범위한 라미네이트 를 만드는 Isola 와 같은 많은 라미네이트 제조업체가 있습니다.시장마다 다른 특성을 가진 다양한 있습니다.

Hitachi Chemicals 는 또한 다양한베이스 라미네이트를 만듭니다. 위의 답변은 우수하지만 때로는 라미네이트 제조업체가 가장 좋습니다.

당신이 약간의 틈새 지역에있는 것처럼, 나는 라미네이트 제조업체 가이 시점에서 당신을 도울 수있는 가장 좋은 위치에 있다고 생각합니다.

FR-4에는 "작동"온도가 없습니다. 녹는 점 또는 유리 전 이점은 약 120-140 C입니다. 얼면 얼음이 차가워집니다.

갑작스런 온도 변화, 즉 열 충격으로 인해 고장이 발생할 수 있습니다. 비아와 트랙이 갈라지기 전에 PCB가 처리 할 수있는 열 충격량을 확인하고 사용을 중지 할 수있는 테스트가 있지만 다른 문제입니다.