Gvidilo al FR-4 por Presitaj Cirkvitoj

La propraĵoj kaj karakterizaĵoj de FR-4 aŭ FR4 faras ĝin tre diverstalenta je pagebla kosto. Tial ĝia uzo estas tiel disvastigita en la produktado de presitaj cirkvitoj. Tial, estas normale, ke ni inkluzivas artikolon pri ĝi en nia blogo.

En ĉi tiu artikolo, vi ekscios pli pri:

La propraĵoj kaj avantaĝoj de FR4
La malsamaj specoj de FR-4
La faktoroj por konsideri kiam elektas la dikecon
Kial elekti FR4?
La specoj de FR4 haveblaj de Proto-Electronics

Ecoj kaj materialoj de FR4

FR4 estas normo difinita de la NEMA (Nacia Elektraj Fabrikistoj-Asocio) por vitro-plifortigita epoksirezina lamenaĵo.

FR signifas "flamemigilo" kaj indikas, ke la materialo konformas al la UL94V-0-normo pri plasta materiala brulemo. La 94V-0-kodo troveblas sur ĉiuj FR-4-PCB-oj. Ĝi garantias la nedisvastigon de fajro kaj ĝian rapidan estingon kiam la materialo brulas.

Ĝia vitra transiro (TG) estas de la ordo de 115 °C ĝis 200 °C por la Altaj TG aŭ HiTG depende de la produktadmetodoj kaj la rezinoj uzitaj. Norma FR-4 PCB havos tavolon de FR-4 krampita inter du maldikaj tavoloj de lamenigita kupro.

FR-4 uzas bromon, tielnomitan halogenan kemian elementon kiu estas fajrorezista. Ĝi anstataŭigis G-10, alian kunmetaĵon kiu estis malpli rezistema, en la plej multaj el siaj aplikoj.

FR4 havas la avantaĝon havi bonan rezist-pezan rilatumon. Ĝi ne sorbas akvon, tenas altan mekanikan forton kaj havas bonan izolan kapablon en sekaj aŭ humidaj medioj.

Ekzemploj de FR-4

Norma FR4: kiel ĝia nomo indikas, ĉi tiu estas la norma FR-4 kun varmorezisto de la ordo de 140 °C ĝis 150 °C.

Alta TG FR4: ĉi tiu tipo de FR-4 havas pli altan vitran transiron (TG) de ĉirkaŭ 180°C.

Alta CTI FR4: Kompara Spurado-Indekso pli alta ol 600 Voltoj.

FR4 sen lamenigita kupro: ideala por izolaj platoj kaj tabulsubtenoj.

Estas pli da detaloj pri la karakterizaĵoj de ĉi tiuj malsamaj materialoj poste en la artikolo.

Faktoroj por konsideri kiam vi elektas la dikecon

Kongrueco kun komponantoj: kvankam FR-4 kutimas produkti multajn specojn de presita cirkvito, ĝia dikeco havas sekvojn sur la specoj de komponento uzita. Ekzemple, THT-komponentoj estas malsamaj de aliaj komponentoj kaj postulas maldikan PCB.

Spacŝparado: ŝparado de spaco estas esenca dum desegnado de PCB, precipe por USB-konektiloj kaj Bluetooth-akcesoraĵoj. La plej maldikaj tabuloj estas uzataj en agordoj en kiuj ŝparado de spaco estas decida.

Dezajno kaj fleksebleco: plej multaj fabrikistoj preferas dikajn tabulojn ol maldikajn. Uzante FR-4, se la substrato estas tro maldika, ĝi estus sub risko de rompiĝo se la tabuldimensioj estus pliigitaj. Aliflanke, pli dikaj tabuloj estas flekseblaj kaj ebligas krei V-kanelojn.

La medio en kiu la PCB estos uzata devas esti konsiderata. Por elektronika kontrolunuo en la medicina kampo, maldikaj PCB garantias reduktitan streson. Tabuloj kiuj estas tro maldikaj - kaj tial tro flekseblaj - estas pli vundeblaj al varmo. Ili povas fleksi kaj preni nedezirindan angulon dum la komponentaj lutpaŝoj.

Kontrolo de impedanco: la tabuldikeco implicas la dielektrikan mediodikecon, ĉi-kaze FR-4, kio faciligas impedanckontrolon. Kiam impedanco estas grava faktoro, la tabuldikeco estas determina kriterio por esti konsiderata.

Konektoj: la speco de konektiloj uzitaj por presita cirkvito ankaŭ determinas la FR-4-dikecon.

Kial elekti FR4?

La pagebla kosto de FR4s igas ilin norma opcio por la produktado de malgrandaj serioj de PCB-oj aŭ por elektronika prototipado.

Tamen, FR4 ne estas ideala por altfrekvencaj presitaj cirkvitoj. Simile, se vi volas konstrui viajn PCB-ojn en produktoj kiuj ne facile permesas la adopton de komponantoj kaj kiuj malmulte taŭgas por flekseblaj PCB-oj, vi devus preferi alian materialon: poliimido/poliamido.

La malsamaj specoj de FR-4 haveblaj de Proto-Electronics

Norma FR4

FR4 SHENGYI familio S1000H
Dikeco de 0,2 ĝis 3,2 mm.
FR4 VENTEC-familio VT 481
Dikeco de 0,2 ĝis 3,2 mm.
FR4 SHENGYI familio S1000-2
Dikeco de 0,6 ĝis 3,2 mm.
FR4 VENTEC-familio VT 47
Dikeco de 0,6 ĝis 3,2 mm.
FR4 SHENGYI-familio S1600
Norma dikeco 1,6 mm.
FR4 VENTEC-familio VT 42C
Norma dikeco 1,6 mm.
Ĉi tiu materialo estas epoksia vitro sen kupro, desegnita por uzo en izolaj platoj, ŝablonoj, tabulsubtenoj, ktp. Ili estas fabrikitaj per mekanikaj desegnaĵoj de tipo Gerber aŭ DXF-dosieroj.
Dikeco de 0,3 ĝis 5 mm.