我应该选择在-40摄氏度下工作的哪种PCB材料？

我需要设计一个可在-40摄氏度（甚至更低）下工作的PCB电路。通常，我在室温下使用FR-4 PCB板。但是，我从“ FR-4 PCB的最低温度是多少？ ”这个问题中学到了，FR-4 PCB可能会在-30摄氏度以下出现问题。

那么什么样的PCB材料可以承受如此低的温度呢？

pcb temperature

— 比利赵
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-40°C至85°C是组件（特别是模块）（如我们在此关注的PCB）的一个非常常见的温度范围（通常称为“工业”，但不同的mfc具有不同的界限）。在以前的公司中（我主要从事汽车类模块的生产），都使用了沼泽标准FR-4。

— Nick T

Answers:

我曾在4K下使用FR4，而其他人则在更低的温度下使用它。

物理特性在低温下会有些下坡，但是通常不会因为仅暴露于低温而发生板分离之类的故障。链接的答案中所指的夏比测试是衡量缺口试样冲击的强度的方法（添加应力提升物，然后基本上用锤子敲打）。如果您处于严峻的机械环境中，则可能必须考虑较低的冲击强度，并使用较厚的板或更好地支撑它。

由于热膨胀系数不同而引起的焊点失效可能是一个因素，特别是对于无铅焊料和诸如大型BGA封装之类的东西而言。

-40°C在世界某些地区只是一个令人毛骨悚然的日子，-55°C是军用温度范围的下限，两个限制都在环氧玻璃板的正常范围内，并且有很多合理的范围价格可提供的组件，在这些温度下（尤其是-40）具有保证的规格。

— 斯佩罗·佩法尼（Spehro Pefhany）
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谢谢！4K表示-269摄氏度？即使长时间暴露在如此低的温度下也能很好地工作吗？

— billyzhao

@billyzhao是的，是的。当然，我们不是用低温恒温器内的锤子敲打它。

— Spehro Pefhany

一个人比4K如何“低得多”？

— crocboy

@crocboy很明显，您只能降低<4度，但是有些事情通过个位数的Kelvin发生了显着变化。铜的电阻率趋于RRR，热容急剧下降等。与4.2K相比，达到毫ikelvins要困难得多。

— Spehro Pefhany 2015年

我忘了提过，但是：在这样的温度下，锡害可能会成为问题。您提到了无铅焊料的问题，但这比热膨胀不匹配要严重得多。对于在低温下短时间使用，可能不会产生锡害虫，但如果持续在-40°C，则肯定会。

— Oleksandr R.

您可以使用陶瓷基板：例如参见此处。当然，这将是昂贵的，并且可能需要特殊的工具，我应该说没有这些经验。但这是必须在极端温度下工作的电路的常用解决方案。

如果应用程序不能完全排除它，您也可以考虑使用加热外壳。这将降低成本，并使您能够使用常规材料和技术。

— Oleksandr R.
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我的解决方案是将 FR-4 PCB封闭在绝缘密封的外壳中，绝缘梯度至少为20摄氏度。如果需要更多的温度控制，我将添加双向加热/冷却装置。这样，机箱外部的温度可能会更高，并且仍然不会影响机箱内部的温度。这种方法还避免了较大的局部PCB温度梯度。

— 吉尔
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