Inprimatutako zirkuituetarako FR-4rako gida

FR-4 edo FR4-ren propietate eta ezaugarriek oso polifazetikoa egiten dute kostu merkean. Hori dela eta, horren erabilera oso hedatuta dago zirkuitu inprimatuen ekoizpenean. Horregatik, normala da horri buruzko artikulu bat gure blogean sartzea.

Artikulu honetan, honi buruzko informazio gehiago aurkituko duzu:

FR4ren propietateak eta onurak
FR-4 mota desberdinak
Lodiera aukeratzerakoan kontuan hartu beharreko faktoreak
Zergatik aukeratu FR4?
Proto-Electronics-en eskuragarri dauden FR4 motak

FR4 propietateak eta materialak

FR4 NEMAk (National Electrical Manufacturers Association) beiraz indartutako epoxi erretxina laminatu baterako definitutako estandarra da.

FR "sugar-iragantzailea" esan nahi du eta materialak plastikozko materialaren sukoitasunari buruzko UL94V-0 estandarra betetzen duela adierazten du. 94V-0 kodea FR-4 PCB guztietan aurki daiteke. Sua ez hedatzea eta materiala erretzean azkar itzaltzea bermatzen du.

Bere beira-trantsizioa (TG) 115 °C eta 200 °C artekoa da High TG edo HiTGetarako, fabrikazio metodoen eta erabilitako erretxinen arabera. FR-4 PCB estandar batek FR-4 geruza bat izango du kobre laminatuzko bi geruza meheren artean.

FR-4-k bromoa erabiltzen du, suaren aurkako elementu kimiko halogenoa deritzona. G-10 ordezkatu zuen, erresistentzia gutxiago zuen beste konposite bat, bere aplikazio gehienetan.

FR4 erresistentzia-pisu erlazio ona izatearen abantaila du. Ez du ura xurgatzen, erresistentzia mekaniko handia mantentzen du eta isolamendu-ahalmen ona du ingurune lehor edo hezeetan.

FR-4-ren adibideak

FR4 estandarra: bere izenak adierazten duen bezala, FR-4 estandarra da 140°C eta 150°C arteko bero-erresistentzia duena.

TG altua FR4: FR-4 mota honek 180°C inguruko beira-trantsizio (TG) handiagoa du.

CTI FR4 altua: 600 voltiotik gorako jarraipen-indize konparatiboa.

FR4 kobre laminaturik gabe: aproposa plaka isolatzaileak eta ohol-euskarrietarako.

Material desberdin horien ezaugarrien xehetasun gehiago daude artikuluan geroago.

Lodiera aukeratzerakoan kontuan hartu beharreko faktoreak

Osagaiekin bateragarritasuna: nahiz eta FR-4 mota askotako zirkuitu inprimatuak ekoizteko erabiltzen den, bere lodierak ondorioak ditu erabilitako osagai motetan. Adibidez, THT osagaiak beste osagaietatik desberdinak dira eta PCB mehe bat behar dute.

Espazioa aurreztea: espazioa aurreztea ezinbestekoa da PCB bat diseinatzerakoan, bereziki USB konektoreetarako eta Bluetooth osagarrietarako. Taula meheenak espazioa aurreztea funtsezkoa den konfigurazioetan erabiltzen dira.

Diseinua eta malgutasuna: fabrikatzaile gehienek taula lodiak nahiago dituzte meheak baino. FR-4 erabiliz, substratua meheegia bada, apurtzeko arriskua legoke taularen neurriak handituz gero. Bestalde, ohol lodiagoak malguak dira eta V zirrikituak sortzeko aukera ematen dute.

PCB erabiliko den ingurunea kontuan hartu behar da. Medikuntza arloko kontrol-unitate elektroniko baterako, PCB meheek estresa murriztea bermatzen dute. Meheegiak diren taulak –eta, beraz, malguegiak– beroaren aurrean zaurgarriagoak dira. Osagaiak soldatzeko urratsetan okertu eta angelu desiragarria har dezakete.

Inpedantzia kontrola: taularen lodierak ingurune dielektrikoaren lodiera dakar, kasu honetan FR-4, hau da, inpedantzia kontrola errazten duena. Inpedantzia faktore garrantzitsua denean, taularen lodiera kontuan hartu beharreko irizpide determinatzailea da.

Konexioak: zirkuitu inprimatu baterako erabiltzen diren konektore motak ere zehazten du FR-4 lodiera.

Zergatik aukeratu FR4?

FR4en kostu merkeak aukera estandar bihurtzen ditu PCB serie txikiak ekoizteko edo prototipo elektronikorako.

Hala ere, FR4 ez da aproposa maiztasun handiko zirkuitu inprimatuetarako. Era berean, zure PCBak osagaiak hartzea erraz onartzen ez duten eta PCB malguetarako gutxi egokitzen diren produktuetan eraiki nahi baduzu, beste material bat nahiago zenuke: poliimida/poliamida.

Proto-Electronics-en eskuragarri dauden FR-4 mota desberdinak

FR4 estandarra

FR4 SHENGYI familia S1000H
0,2 eta 3,2 mm arteko lodiera.
FR4 VENTEC familia VT 481
0,2 eta 3,2 mm arteko lodiera.
FR4 SHENGYI familia S1000-2
0,6 eta 3,2 mm arteko lodiera.
FR4 VENTEC familia LH 47
0,6 eta 3,2 mm arteko lodiera.
FR4 SHENGYI familia S1600
Lodiera estandarra 1,6 mm.
FR4 VENTEC familia VT 42C
Lodiera estandarra 1,6 mm.
Material hau kobrerik gabeko beira epoxi bat da, isolamendu-plaketan, txantiloietan, ohol-euskarrietan eta abarretan erabiltzeko diseinatua. Gerber motako marrazki mekanikoak edo DXF fitxategiak erabiliz fabrikatzen dira.
0,3 eta 5 mm arteko lodiera.