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PCB设计中FR4的散热
在PCB设计中，对PCB的温度要管理要求很高。本文介绍PCB设计中FR4（环氧玻璃布层压板）的散热问题。
FR4 PCB的最高温度是多少？
如你所知，FR4表示PCB的阻燃F4属性的等级。FR4 PCB由多层玻璃纤维环氧层压材料制成。由于FR4 PCB的物理特性一致，因此在制造商中是首先选择。
FR4 PCB暴露在高温下非常坚固，但在一定温度下，其物理性能会发生变化。FR4的耐热特性由Tg或玻璃化转变温度表示，在该温度下它从固态变为柔软和橡胶态。通常，FR4 PCB的额定Tg为130°C。
换句话说，如果将额定温度为130°C的PCB加热到其玻璃化转变温度以上，它将失去其固态形式。不仅你的机械结构不稳定，而且超过额定Tg时PCB的电性能也会下降。这就是为什么在为石油和天然气以及汽车等温度超过典型Tg值的应用设计PCB时，必须考虑fr4温度的重要性。
中高TG-PCB：超出典型的FR4温度
如果应用程序要求Tg值更高的PCB，则需要选择中或高Tg的PCB。中Tg PCB通常温度超过150°C，而高Tg PCB额定温度超过170°C。Tg值较高的PCB还具有更好的耐湿性和耐化学性，以及在热条件下更坚固的物理结构。
除非另有说明，否则制造商将使用低Tg的PCB进行制造。中高Tg的PCB通常较为昂贵。S1141和S1002-M等材料通常用于生产高Tg PCB。由于较高的玻璃化转变温度，高Tg PCB的层压涉及大量热量。从价格上看，高TG的PCB价格更高。 一些应用需要高Tg PCB。
PCB设计高温度下FR4时的重要注意事项
一个常见的错误是将PCB的工作温度作为其tG值的基础。选择正确的FR4 PCB时，你应始终分配至少20°C的余量。例如，较低的Tg FR4为130°C，应具有110°C的工作温度极限。
作为PCB设计师，你需要了解设计中的热调节技术。功率调节模块会发热，应采用适当的散热技术。采用散热片或散热通孔有助于防止热点过热，从而使PCB的温度超出其极限。
Tg额定值和PCB的工作温度并不是决定其在高温环境下功能的因素。在PCB设计中还必须考虑单个组件的工作温度限制。散热器有助于调节散热。
例如，军事级，汽车级和扩展级温度组件比商业级或消费级组件具有更宽的温度容限。尽管具有较高温度承受能力的组件价格昂贵，但它们对于确保PCB电路在现场的可靠性至关重要。
对于微控制器，应注意降低系统时钟通常会增加其工作温度极限。
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