很多图纸的材料栏只写一句「FR-4, High-Tg」。工厂收到后能选的料不止一种，它们的 Tg 都高，但在无铅回流里的表现可以差很多。原因是 Tg 只回答一个问题：树脂在什么温度从玻璃态变软。板子会不会分层、孔铜会不会被拉裂，要看另外几项指标。
基材选型的整体顺序见 PCB 基材选择的四道筛选，本文只展开其中「热性能」这一道：每项指标测什么、怎么测、该在图纸上怎么写。
热性能指标对照
| 指标 | 含义 | 常用测试方法 | 主要影响 |
|---|---|---|---|
| Tg | 树脂从玻璃态转为高弹态的温度 | IPC-TM-650 2.4.25（DSC）/ 2.4.24（TMA）/ 2.4.24.4（DMA） | Tg 以上 Z 向膨胀明显加快 |
| Td | 树脂热分解温度，通常以 5% 失重点表示 | IPC-TM-650 2.4.24.6（TGA） | 多次高温回流后的分层与起泡 |
| α1 / α2 | Tg 以下 / 以上的 Z 轴热膨胀系数 | IPC-TM-650 2.4.24（TMA） | 孔铜承受的拉伸应变 |
| 50–260°C Z 轴总膨胀 | 从室温附近到回流峰值的总尺寸变化（%） | IPC-TM-650 2.4.24（TMA） | 回流过程中孔铜的累计应变 |
| T260 / T288 | 在 260°C / 288°C 恒温下到分层的时间 | IPC-TM-650 2.4.24.1（TMA） | 抗分层余量 |
这几项在材料规格书和 IPC-4101 的 slash sheet 里都有对应字段。只写 Tg，等于只约束了表格第一行。
Tg 的数值取决于测法
同一种板材，用 DSC、TMA、DMA 测出的 Tg 并不相同。DSC 看比热变化，TMA 看膨胀曲线的拐点，DMA 看模量变化，DMA 的读数通常高于另外两种。材料规格书会注明测试方法；两份规格书比较 Tg 时，先确认用的是同一种方法，否则数值没有可比性。
图纸上写 Tg 下限时，应同时写测试方法，例如「Tg ≥ 170°C（DSC，IPC-TM-650 2.4.25）」。SKPCB 已登记的高 Tg 材料口径为 Tg >170°C。
Tg 高不等于不分层
Tg 和 Td 描述的是两件不同的事。Tg 是可逆的物理转变，板子冷却后会回到玻璃态；Td 是不可逆的化学分解，树脂分解产生的气体会在层间和孔壁周围形成空洞，表现为分层或起泡。
传统双氰胺（Dicy）固化体系可以把 Tg 做高，但 Td 不一定跟着高。酚醛固化体系和加填料的体系通常 Td 更高、Z 向膨胀更小，更适合多次无铅回流。所以两种 Tg 都在 170°C 以上的材料，经过三次无铅回流后的结果可能完全不同。决定这一点的是 Td 和 T260/T288，不是 Tg。
Z 轴 CTE 与孔铜疲劳
铜的热膨胀系数远小于环氧树脂在 Tg 以上的 Z 向膨胀系数。板子加热时，树脂沿厚度方向膨胀，孔铜被拉伸；温度越过 Tg 后 α2 生效，膨胀速度明显变快。回流峰值在 260°C 附近，高于任何 FR-4 的 Tg，所以每一次回流都会经历 α2 段。
这段膨胀对孔铜的影响随板厚增加而放大。板越厚、孔越小，孔铜承受的应变越集中，这也是高层数厚板对材料更敏感的原因。纵横比与孔铜分布见 高层数板的钻孔纵横比与电镀深镀能力；SKPCB 的 PTH 纵横比上限为 10:1。
因此，对厚板和多次回流的设计，「50–260°C Z 轴总膨胀」比单独的 α1、α2 更直接：它就是孔铜在一次回流中要跟着走完的尺寸变化。
什么情况需要高 Tg
以下情况，建议在材料栏明确写出高 Tg 及配套热性能指标：
- 板厚较大或层数较多，Z 向膨胀对孔铜的累计应变大。
- 组装需要多次无铅回流，例如双面贴装再加返修。
- 产品工作温度长期偏高，靠近或进入普通 FR-4 的 Tg 区间。
- 含厚铜层或局部大面积铜，层压和回流时内部温差大。厚铜层压的树脂填充见 厚铜板层压与树脂填充控制。
什么情况不必上高 Tg
薄板、低层数、单次回流、工作温度不高的产品，普通 Tg 材料通常够用。高 Tg 材料一般更硬、更脆，钻孔时钻头磨耗更大，价格也更高。没有热应力需求时指定高 Tg，换来的是成本，而不是可靠性。
如果真正担心的是分层，与其只抬高 Tg，不如直接对 Td 和 T260/T288 提要求。
图纸上怎么写
把「High-Tg」改写成可验收条件，可按下面的结构写：
- 材料类别：引用 IPC-4101 的 slash sheet 编号，或写明「供应商提交材料规格书，经设计方批准」。
- Tg：下限 + 测试方法，例如「Tg ≥ 170°C（DSC）」。
- Td：下限 + 测试方法（TGA，5% 失重）。
- Z 轴膨胀：50–260°C 总膨胀上限，或 α1/α2 上限。
- 分层时间：T260 或 T288 下限，按回流次数和板厚选择。
- 替代规则：替代料必须满足以上全部条目，并经书面确认。
UL 认可对材料与板厚的限制是另一组约束，见 把 UL 材料认可当作叠层设计输入。多层板的整体能力与可选材料见 多层 PCB 与 材料；要按具体叠层评审材料，可从 报价 提交资料。
小结
Tg 只约束树脂的软化温度。无铅回流下的分层看 Td 与 T260/T288，孔铜疲劳看 Z 轴膨胀。图纸上写「High-Tg」时，把这几项连同测试方法一起写成下限或上限，替代料才有验收依据。
FAQ
Q：Tg 和 Td 有什么区别？
A：Tg 是树脂软化的可逆转变温度；Td 是树脂开始热分解的温度，分解不可逆，会导致分层或起泡。
Q：为什么同一种板材的 Tg 有几个不同数值？
A：DSC、TMA、DMA 三种测法的原理不同，读数也不同。比较时要用同一种方法。
Q：Tg 170°C 的材料一定能承受无铅回流吗？
A：不一定。无铅回流峰值高于 Tg，抗分层能力主要取决于 Td 和 T260/T288，孔铜可靠性取决于 Z 轴膨胀。
Q：Z 轴 CTE 为什么影响孔铜？
A：树脂沿板厚方向的膨胀远大于铜，加热时孔铜被拉伸。板越厚，累计应变越大。
Q：所有多层板都应该用高 Tg 吗？
A：不必。薄板、单次回流、工作温度不高时普通 Tg 材料通常够用；高 Tg 材料更硬，加工成本更高。
Q：SKPCB 的高 Tg 材料口径是多少？
A：已登记的口径为 Tg >170°C；高 CTI 材料为 CTI >600V。具体牌号按叠层评审确认。