Кіраўніцтва па FR-4 для друкаваных схем

Уласцівасці і характарыстыкі FR-4 або FR4 робяць яго вельмі універсальным па даступнай цане. Вось чаму яго выкарыстанне так шырока распаўсюджана ў вытворчасці друкаваных схем. Таму нармальна, што мы змяшчаем артыкул пра гэта ў нашым блогу.

У гэтым артыкуле вы даведаецеся больш пра:

Ўласцівасці і перавагі FR4
Розныя тыпы FR-4
Фактары, якія варта ўлічваць пры выбары таўшчыні
Чаму выбіраюць FR4?
Тыпы FR4, даступныя ў Proto-Electronics

FR4 ўласцівасці і матэрыялы

FR4 - гэта стандарт, вызначаны NEMA (Нацыянальная асацыяцыя вытворцаў электраабсталявання) для ламінату з эпаксіднай смалы, армаванага шклом.

FR расшыфроўваецца як «вогнеахоўны» і паказвае, што матэрыял адпавядае стандарту UL94V-0 па гаручасці пластыкавых матэрыялаў. Код 94V-0 можна знайсці на ўсіх друкаваных поплатках FR-4. Гэта гарантуе нераспаўсюджванне агню і хуткае яго тушэнне пры гарэнні матэрыялу.

Яго тэмпература шклення (TG) складае ад 115°C да 200°C для высокіх TG або HiTG у залежнасці ад метадаў вытворчасці і выкарыстоўваных смол. Стандартная друкаваная плата FR-4 будзе мець пласт FR-4, заціснуты паміж двума тонкімі пластамі ламінаванай медзі.

FR-4 выкарыстоўвае бром, так званы галагенавы хімічны элемент, які з'яўляецца вогнеўстойлівым. Ён замяніў G-10, іншы кампазіт, які быў менш устойлівым, у большасці прымянення.

Перавага FR4 у тым, што ён мае добрае суадносіны супраціву і вагі. Ён не ўбірае ваду, захоўвае высокую механічную трываласць і мае добрую ізаляцыйную здольнасць у сухім і вільготным асяроддзі.

Прыклады FR-4

Стандартны FR4: як вынікае з назвы, гэта стандарт FR-4 з тэмпературай устойлівасцю парадку 140°C да 150°C.

Высокі TG FR4: гэты тып FR-4 мае больш высокую тэмпературу стеклования (TG) каля 180°C.

Высокі CTI FR4: Параўнальны індэкс адсочвання вышэй за 600 Вольт.

FR4 без ламінаванай медзі: ідэальна падыходзіць для ізаляцыйных пліт і дошак.

Больш падрабязную інфармацыю аб характарыстыках гэтых розных матэрыялаў можна знайсці далей у артыкуле.

Фактары, якія варта ўлічваць пры выбары таўшчыні

Сумяшчальнасць з кампанентамі: нягледзячы на тое, што FR-4 выкарыстоўваецца для вытворчасці многіх тыпаў друкаваных схем, яго таўшчыня ўплывае на тыпы кампанентаў, якія выкарыстоўваюцца. Напрыклад, кампаненты THT адрозніваюцца ад іншых кампанентаў і патрабуюць тонкай друкаванай платы.

Эканомія прасторы: эканомія месца важная пры распрацоўцы друкаванай платы, у прыватнасці, для раздымаў USB і аксесуараў Bluetooth. Самыя тонкія дошкі выкарыстоўваюцца ў канфігурацыях, у якіх важная эканомія прасторы.

Дызайн і гнуткасць: большасць вытворцаў аддаюць перавагу тоўстыя дошкі тонкім. Пры выкарыстанні FR-4, калі падкладка занадта тонкая, яна будзе пад пагрозай паломкі, калі памеры дошкі будуць павялічаны. З іншага боку, больш тоўстыя дошкі гнуткія і дазваляюць ствараць V-вобразныя пазы.

Трэба ўлічваць асяроддзе, у якім будзе выкарыстоўвацца друкаваная плата. Для электроннага блока кіравання ў медыцынскай сферы тонкія друкаваныя платы гарантуюць зніжэнне стрэсу. Дошкі, якія занадта тонкія - і, такім чынам, занадта гнуткія - больш уразлівыя да цяпла. Яны могуць згінацца і прымаць непажаданы кут падчас этапаў паяння кампанентаў.

Кантроль імпедансу: таўшчыня платы прадугледжвае таўшчыню дыэлектрычнага асяроддзя, у дадзеным выпадку FR-4, што палягчае кантроль імпедансу. Калі імпеданс з'яўляецца важным фактарам, таўшчыня дошкі з'яўляецца вызначальным крытэрыем, які трэба прыняць да ўвагі.

Сувязі: тып раздымаў, якія выкарыстоўваюцца для друкаванай схемы, таксама вызначае таўшчыню FR-4.

Чаму выбіраюць FR4?

Даступны кошт FR4s робіць іх стандартным варыянтам для вытворчасці невялікіх серый друкаваных плат або для стварэння электронных прататыпаў.

Аднак FR4 не ідэальны для высокачашчынных друкаваных схем. Сапраўды гэтак жа, калі вы жадаеце ўбудаваць свае друкаваныя платы ў прадукты, у якія складана ўключыць кампаненты і якія мала падыходзяць для гнуткіх друкаваных поплаткаў, вам варта аддаць перавагу іншаму матэрыялу: полііміду/поліаміду.

Розныя тыпы FR-4 даступныя ў Proto-Electronics

Стандартны FR4

FR4 SHENGYI сямейства S1000H
Таўшчыня ад 0,2 да 3,2 мм.
FR4 сямейства VENTEC VT 481
Таўшчыня ад 0,2 да 3,2 мм.
FR4 сямейства SHENGYI S1000-2
Таўшчыня ад 0,6 да 3,2 мм.
FR4 сямейства VENTEC VT 47
Таўшчыня ад 0,6 да 3,2 мм.
FR4 сямейства SHENGYI S1600
Стандартная таўшчыня 1,6 мм.
FR4 сямейства VENTEC VT 42C
Стандартная таўшчыня 1,6 мм.
Гэты матэрыял уяўляе сабой эпаксіднае шкло без медзі, прызначаны для выкарыстання ў ізаляцыйных плітах, шаблонах, апорах для дошак і г. д. Яны вырабляюцца з выкарыстаннем механічных чарцяжоў тыпу Gerber або файлаў DXF.
Таўшчыня ад 0,3 да 5 мм.