为什么要关注高TG板材

现在，电子设备的性能越来越强，对电路板的要求也越来越高。以前的电路板多用于低速、低功率的产品，对耐热性要求不高。但现在的电子产品经常在高温、高频、高功率条件下工作，这对电路板的材料提出了更高的要求。

比如，在通信设备、服务器、汽车电子、LED照明、工业控制设备中，电路板需要长时间稳定工作。如果电路板本身不能承受高温或高应力，就容易出现变形、开裂、分层、导电失效等问题，进而导致整个系统不稳定甚至损坏。

高TG板材并不是只能用在特殊场合。随着电子产品热负荷的增加，越来越多的普通设备也开始采用高TG材料。因此，了解高TG板材的性能特点和适用场景已经变得非常必要。

高TG板材的基本技术原理

什么是TG值

TG值是玻璃化转变温度的简称。它表示树脂材料从硬脆状态转变成软韧状态的温度点。当温度低于TG值时，材料保持硬而稳定的结构。温度一旦超过TG值，材料就会变软，容易变形，机械强度下降，电气性能也会不稳定。

电路板中使用的基材大多是玻璃纤维布和环氧树脂。树脂决定了TG值的高低。普通电路板的TG值一般在130℃左右，而高TG板材的TG值通常大于170℃，有些甚至可以达到200℃以上。

为什么高TG值很重要

在高温环境下，电路板要承受热冲击、热胀冷缩、持续加热等情况。如果材料的TG值太低，就会快速老化，容易膨胀、翘曲或断裂。高TG板材可以在高温下保持结构不变，电性能也不会明显下降。

高TG材料还有一个特点，它们在吸湿、热膨胀、电气绝缘等方面比普通材料表现更好。特别是在多层板、高密度布线、大电流传输中，高TG材料提供了更可靠的支撑。

高TG板材也适合用于回流焊等高温加工工艺。普通板材可能在焊接时就开始分层或者起泡，而高TG材料可以承受多次加热不出问题。

高TG板材的主要性能特点

一、热稳定性好

高TG板材最明显的优势就是在高温下能保持稳定。不管是在持续高温环境中，还是在频繁热冲击中，它都不容易变形。它适用于工作温度高于150℃的场合，尤其适合功率大、发热多的元件密集区域。

二、机械强度高

在高温条件下，普通板材容易变软。而高TG板材在高温下仍然保持较高的机械强度。它的抗弯、抗压能力更强，不容易因为机械压力或热应力而损坏。

三、电气性能稳定

高TG板材的电气性能也很出色。它具有良好的绝缘性能和低介电常数，适用于高频高速信号传输的电路。即使在高温、高湿环境下，它也能保持低漏电、低损耗的表现。

四、耐化学腐蚀性好

电子产品常常暴露在湿气、化学品、油污等环境中。高TG板材的树脂体系更稳定，不容易因为接触化学物质而发生性能下降。它适用于对环境要求较严苛的产品。

五、加工适应性强

高TG材料适合使用现代SMT工艺，比如回流焊、波峰焊等。它不容易因为高温焊接而变形开裂，也能承受多次加热过程，是多层板加工的重要基础材料。

高TG板材的典型应用场景

一、高性能服务器与计算机主板

服务器在工作时发热量很大，而且长时间不间断运行。主板上有很多大功率芯片，散热要求高。高TG板材提供了足够的热稳定性和可靠性，是服务器和工业计算机的理想选择。

高端计算机主板也常常使用高TG材料，特别是在超频或高负载工作时，可以降低故障率。

二、通信设备与5G基站

通信设备要在高频、高速条件下传输信号，对电路板的电性能要求高。高TG材料不仅保证了热稳定性，也提供了良好的信号传输条件。

在5G基站中，功率大、信号多、运行环境复杂。使用高TG板材，可以减少系统故障和维护成本。

三、汽车电子系统

汽车电子系统的工作环境非常复杂。发动机控制模块、变速箱控制单元、电池管理系统等都要承受较大的温差和机械震动。

高TG板材可以保证这些模块在高温高湿甚至冲击环境下稳定运行，特别是在新能源汽车中使用非常广泛。

四、LED照明系统

LED发热明显，特别是在大功率LED中，热量积聚严重。如果散热不好，就会降低亮度、缩短寿命。

高TG板材能够耐高温，并与导热填料配合使用，帮助LED模块更好地散热。这可以提升整个照明系统的效率和使用寿命。

五、工业控制设备

工控设备经常要在高温、高湿、高压等恶劣环境中使用。比如变频器、PLC、马达驱动器等。

这些设备需要长期运行，不允许频繁出错。高TG材料能承受这些苛刻条件，是工控产品的首选基板材料之一。

六、医疗和航天设备

医疗设备和航天电子要求极高的稳定性与可靠性。温度变化、机械冲击、电磁干扰等都可能影响正常运行。

高TG板材能保持良好的尺寸稳定性和电气性能，是保障这些高端设备稳定运行的重要材料。

选择和使用高TG板材的注意事项

1. 根据实际工作温度选择TG值

不同的设备对耐热要求不同。并不是TG值越高越好，而是应该和设备的最高工作温度相匹配。比如，如果系统温度一般不超过150℃，选择TG值在170℃以上的材料就足够了。

2. 注意与其它材料的兼容性

高TG板材常常与导热材料、金属件、封装胶等搭配使用。要保证热膨胀系数、电气性能等各方面能够协调。避免因为材料之间的差异造成脱层、断裂或性能下降。

3. 了解加工条件的适配性

高TG板材虽然性能好，但也需要合适的加工设备和工艺。例如钻孔、层压、焊接等环节，温度、时间、压力都要控制在合理范围。否则可能会引起加工缺陷。

4. 考虑成本与性能的平衡

高TG材料成本比普通板材要高一些。在追求性能的同时，也要结合产品定位和预算。对于低温、低速工作的产品，可以选择普通材料；对于高温、高频应用，则应优先使用高TG板材。

电子产品发展趋势越来越清晰：更高频率、更高集成度、更大功率、更小体积。这些趋势对电路板材料提出了新的挑战。

高TG板材以其出色的耐热性、机械强度、电气性能和稳定性，成为电子行业中不可或缺的一部分。不论是高性能服务器，还是车载电子，甚至在医疗与航天系统中，都能看到高TG板材的身影。

掌握高TG板材的性能特点，了解它的适用场景，可以帮助设计人员做出更可靠的产品方案。同时也有助于选择更合适的配套材料和工艺流程，提升整体系统的可靠性与使用寿命。