玻璃化转变温度Tg

Tg定义

玻璃化转变温度(Glass Transition Temperature)是材料从玻璃态转变为橡胶态的温度:

  • 低于Tg:材料为刚性玻璃态
  • 高于Tg:材料为柔软的橡胶态
  • 多层板层压需要高Tg材料

Tg等级

Tg值等级应用
130-140°C普通Tg一般电子产品
150-170°C中Tg工业控制
>170°C高Tg汽车电子
>200°C超高Tg军工/航天

热分解温度Td

Td定义

热分解温度(Thermal Decomposition Temperature)是材料发生热分解的温度:

  • 表示材料热稳定性
  • Td > Tg确保工作安全
  • 无铅焊接需要更高Td

典型Td值

材料类型Td值
普通FR-4310°C
中TG FR-4320°C
高TG FR-4340°C+

介电常数Dk

Dk定义

相对介电常数(Relative Dielectric Constant)影响传输线的特性阻抗和信号传输速度:

信号传播速度 v = c / √Dk

其中 c = 光速

Dk对高频电路的影响

  • 低Dk材料信号传输更快
  • 高频电路需要低Dk
  • Dk需要稳定一致

典型Dk值

材料Dk @ 1MHzDk @ 1GHz
FR-44.44.2
RO4003C-3.38
RT/duroid 58802.22.2

介质损耗Df

Df定义

介质损耗角正切(Dissipation Factor)表示材料的能量损耗:

  • 低Df减少信号衰减
  • 高频应用关键参数
  • Df越低越好

Df典型值

材料Df @ 1GHz应用
FR-40.02通用
RO4003C0.0027微波
RT/duroid 58800.0009高频

其他重要参数

CTE热膨胀系数

热膨胀系数(Coefficient of Thermal Expansion)影响可靠性:

  • X/Y轴:15-20 ppm/°C
  • Z轴:250-350 ppm/°C
  • 低CTE提高可靠性

吸水率

材料吸水率影响电气性能:

  • FR-4吸水率:0.1-0.2%
  • 高吸水率导致性能变化
  • 高频材料需低吸水率