Vuosien varrella painettujen johdotettujen piirilevyjen teollisuus on joutunut kehittymään sekä materiaalien että prosessien osalta, jotta se on vastannut maailman elektroniikkahaasteiden tarpeisiin. Aluksi laminaattihartsijärjestelmät olivat riittämättömiä selviytymään kaksipuolisen kokoonpanon ja uudelleenkäsittelyprosessien moninkertaisista lämpöeroista, sitten tarvittiin tarvetta täyttää nopeiden signaalien eheysvaatimukset, ja nyt RoHS:n ympäristöystävälliset aloitteet ovat jälleen kerran vaatineet teollisuutta tehostamaan toimintaansa.

Tällä hetkellä useimmat painetut piirilevyt täyttävät RoHS-direktiivin (Restriction of Hazardous Materials) vaatimukset, kunhan piirilevyjen pintakäsittely ei sisällä lyijyä. Useimmat tai jopa kaikki laminaattivalmistajat ovat jo poistaneet tai vähentäneet elohopean, kadmiumin, kuudenarvoisen kromin, polybromattujen bifenyylien ja polybromattujen difenyylieetterien pitoisuuksia täyttääkseen direktiivin vaatimukset. Haasteena on ollut se, miten komponentit kiinnitetään PWB:hen luotettavasti ilman lyijyä, ja niissä on korkeampi lämpötila ja pidempi uunin viipymäaika lyijyttömien metallien käytön vuoksi. Tätä varten on tarkasteltava laminaattimateriaalien Td-luokitusta (Time to Decomposition).

Aivan oikein, vaikka materiaalin Tg on ollut laminaatin lämpötilansietokyvyn pääpaino jo vuosia, se ei ole yhtä tärkeä kuin materiaalin Td.

Td mittaa sitä, kuinka kauan materiaali kestää kokoonpanoprosessin korkeampia lämpötiloja. Materiaalit ovat lämmönkestävämpiä, mikä näkyy niiden korkeammassa Td-luokituksessa ja kyvyssä saavuttaa T260- tai T288-luokka. T260/288 (Time to Delamination) on aika, jonka materiaali kestää altistumista 260/288 °C:n lämpötiloille.

Jos sinulla on kuitenkin edullinen kaksipuolinen levy, joka edellyttää lyijyttömän juotteen käyttöä, se ei välttämättä tarkoita, että tarvitset korkeampaa Tg/Td-laminaattia. Keskustele kokoonpanijan kanssa; saatat käyttää enemmän kuin sinun tarvitsee raaka-ainekustannuksiin, ja koska laminaattikustannukset ovat painetun johdotuksen suurin yksittäinen materiaalikustannus, voi olla syytä tehdä joitakin testejä altistamalla levyt useille Pb-vapaille reflow-sykleille, jotta voidaan tarkistaa sen kestävyys delaminaatiota ja rakkuloiden muodostumista vastaan.

On totta, että lyijytön juote vaatii korkeampia reflow-lämpötiloja ja pidempiä viipymäaikoja, mutta jos levyn kokonaistiheys on alhainen, se reflow nopeammin, koska koko rakenne lämpenee nopeammin ja ei vaadi niin kauan aikaa kokoonpano-uuneissa päästä tarvittavaan reflow-lämpötilaan hyvän juotosliitoksen aikaansaamiseksi, alempi Tg / Td-materiaali kestää kokoonpanoprosessin luotettavasti. Muista, että jopa nykyään valmistetut 130 dC Tg Tg -standardilaminaatit ovat ylivoimaisia materiaaleja, jotka täyttävät RoHS-vaatimukset ja toimivat hyvin monissa eri sovelluksissa ja kestävät monissa tapauksissa lyijyttömän kokoonpanon lämpöerotuksen.