Pramoninės PCB elektronikos PCB aukštas TG170 12 sluoksnių ENIG

Aukšto sluoksnio PCB (angl. High Layer PCB) – tai spausdintinė plokštė (angl. Printed Circuit Board, spausdintinė plokštė), sudaryta iš daugiau nei 8 sluoksnių. Dėl daugiasluoksnės plokštės privalumų, didesnis grandinės tankis gali būti pasiektas mažesniame plote, o tai leidžia projektuoti sudėtingesnes grandines, todėl ji labai tinka greitaeigiam skaitmeniniam signalų apdorojimui, mikrobangų radijo dažnių apdorojimui, modemams, aukščiausios klasės serveriams, duomenų saugojimui ir kitose srityse. Aukšto lygio plokštės paprastai gaminamos iš aukštos kokybės FR4 plokščių arba kitų aukštos kokybės substrato medžiagų, kurios gali išlaikyti grandinės stabilumą aukštoje temperatūroje, didelėje drėgmėje ir aukšto dažnio aplinkoje.

Dėl FR4 medžiagų TG verčių

FR-4 substratas yra epoksidinės dervos sistema, todėl ilgą laiką Tg vertė buvo labiausiai paplitęs indeksas, naudojamas FR-4 substrato klasei klasifikuoti, taip pat vienas iš svarbiausių IPC-4101 specifikacijos eksploatacinių rodiklių. Dervos sistemos Tg vertė nurodo medžiagos perėjimo iš santykinai standžios arba „stiklinės“ būsenos į lengvai deformuojamą arba suminkštėjusią būseną temperatūros perėjimo tašką. Šis termodinaminis pokytis visada yra grįžtamas, jei derva nesuyra. Tai reiškia, kad kai medžiaga kaitinama iš kambario temperatūros iki aukštesnės nei Tg vertės temperatūros, o po to atvėsinama žemiau Tg vertės, ji gali grįžti į ankstesnę standžią būseną su tomis pačiomis savybėmis.

Tačiau, kai medžiaga kaitinama iki daug aukštesnės nei jos Tg vertės temperatūros, gali įvykti negrįžtami fazinės būsenos pokyčiai. Šios temperatūros poveikis labai priklauso nuo medžiagos tipo ir dervos terminio skilimo. Apskritai, kuo aukštesnė pagrindo Tg, tuo didesnis medžiagos patikimumas. Jei naudojamas bešvinis suvirinimo procesas, taip pat reikėtų atsižvelgti į pagrindo terminio skilimo temperatūrą (Td). Kiti svarbūs eksploataciniai rodikliai yra šiluminio plėtimosi koeficientas (CTE), vandens absorbcija, medžiagos sukibimo savybės ir dažniausiai naudojami sluoksniavimo laiko bandymai, tokie kaip T260 ir T288 bandymai.

Akivaizdžiausias FR-4 medžiagų skirtumas yra Tg vertė. Pagal Tg temperatūrą FR-4 spausdintinės plokštės paprastai skirstomos į žemo, vidutinio ir aukšto Tg spausdintines plokštes. Pramonėje FR-4, kurių Tg yra apie 135 ℃, paprastai klasifikuojamos kaip žemo Tg spausdintinės plokštės; FR-4, kurios Tg yra apie 150 ℃, buvo paverčiamas vidutinės Tg spausdintinėmis plokštėmis. FR-4, kurios Tg yra apie 170 ℃, buvo klasifikuojama kaip aukšto Tg spausdintinės plokštės. Jei yra daug presavimo kartų, spausdintinės plokštės sluoksnių (daugiau nei 14 sluoksnių), aukšta suvirinimo temperatūra (≥230 ℃), aukšta darbo temperatūra (daugiau nei 100 ℃) arba didelis suvirinimo terminis įtempis (pvz., banginio litavimo atveju), reikėtų rinktis aukšto Tg spausdintines plokštes.