什么是Tg值？高温环境下PCB选型第一课

作者：深圳普林电路发布时间：2025年10月22日

分享:

涉及电子设备的场景中，PCB是承载各类元器件的核心载体，而当设备需要在高温环境下运行时，PCB的性能稳定性就成为决定设备整体可靠性的关键因素。要做好高温环境下的PCB选型，首先必须搞懂一个核心概念——Tg值，它就像PCB的“耐热临界点”，直接关系到PCB在高温下能否保持正常工作状态。

一、认识Tg值：PCB的“耐热分水岭”

Tg值，全称是玻璃化转变温度，简单来说，它指的是PCB基材从“硬脆的玻璃态”向“柔软的高弹态”转变的临界温度。在温度低于Tg值时，PCB基材呈现出类似玻璃的特性，硬度高、结构稳定，能够稳固支撑元器件，同时保持良好的绝缘性和机械强度，这也是PCB在正常工作环境下的常规状态；而当环境温度超过Tg值后，基材的分子结构会发生变化，原本紧密的结构开始松弛，硬度大幅下降，变得柔软且容易变形，此时PCB的绝缘性能、机械强度会急剧衰减，甚至可能出现基材分层、翘曲等问题，直接影响电子设备的正常运行。

需要注意的是，Tg值并非一个“固定”的数值，它会受到PCB基材成分的影响。不同材质的基材，由于树脂种类、填料比例等存在差异，其Tg值也会有所不同。比如常见的FR-4基材，不同配方的FR-4，Tg值可能相差几十摄氏度，这也为不同环境下的PCB选型提供了多样的选择空间。

二、高温环境下，Tg值为何是选型核心？

在高温环境中，比如工业控制设备所处的高温车间、汽车发动机周边的电子模块、航空航天设备面临的极端温度场景等，环境温度往往持续处于较高水平，甚至可能出现短期温度骤升的情况。此时，若选择的PCB其Tg值低于实际工作环境的最高温度，就会面临一系列风险：

首先是结构稳定性失效。当温度超过Tg值后，PCB基材会从坚硬状态转为柔软状态，原本平整的电路板可能出现翘曲、变形，而这种变形会直接影响元器件与PCB之间的焊接可靠性——焊点可能因受力而断裂，导致元器件接触不良，设备出现故障。

其次是绝缘性能下降。在低温状态下，PCB基材具有优异的绝缘性，能够有效隔离不同电路之间的电流，防止短路。但当温度超过Tg值后，基材的分子结构发生变化，其绝缘性能会显著降低，可能出现漏电流增大的情况，严重时甚至会引发电路短路，造成设备损坏。

此外，机械强度衰减也会影响PCB的使用寿命。高温环境下，超过Tg值的PCB基材机械强度会大幅下降，在受到振动、冲击等外力作用时，更容易出现开裂、破损等问题，而这些损伤往往是不可逆的，会直接缩短设备的使用寿命。

三、高温环境下PCB选型的关键思路

基于Tg值对PCB高温性能的影响，在高温环境下选择PCB时，核心思路就是“确保PCB的Tg值高于实际工作环境的最高温度”，具体可从以下两个方面入手：

一方面，明确环境最高温度。在选型前，需要先了解设备所处环境的最高温度——不仅要考虑正常工作时的环境温度，还要考虑极端情况下的温度波动，比如夏季高温、设备自身散热产生的温度升高、突发故障时的温度骤升等。只有明确了“最高温度上限”，才能为选择合适Tg值的PCB提供依据。

另一方面，预留足够的温度余量。即使选择的PCB Tg值略高于环境最高温度，也可能因温度波动、基材老化等因素导致性能不稳定。因此，在选型时，建议预留一定的温度余量——通常情况下，PCB的Tg值应比环境最高温度高出10-20摄氏度以上。这样即使遇到短期的温度超预期升高，PCB也能保持在玻璃态，确保结构稳定和性能可靠。

除了关注Tg值，还可以结合基材的其他耐热特性辅助选型，比如基材的热分解温度、热膨胀系数等，但Tg值作为PCB耐热性能的基础指标，始终是高温环境下选型的首要考量因素。只有先掌握了Tg值的核心作用，才能为后续的PCB选型打下坚实基础，让电子设备在高温环境下稳定运行。

• <上一篇
  小批量PCB订单被拒？揭秘工厂不愿接单的真相
• 下一篇>
  制造厚铜PCB时，如何解决压合气泡与蚀刻侧蚀的核心难题？

返回列表