FR-4 vadovas spausdintinėms grandinėms

Dėl FR-4 arba FR4 savybių ir charakteristikų jis yra labai universalus už prieinamą kainą. Štai kodėl jis taip plačiai naudojamas spausdintinių grandynų gamyboje. Todėl normalu, kad į savo tinklaraštį įtraukiame straipsnį apie tai.

Šiame straipsnyje sužinosite daugiau apie:

FR4 savybės ir privalumai
Skirtingi FR-4 tipai
Į veiksnius, į kuriuos reikia atsižvelgti renkantis storį
Kodėl verta rinktis FR4?
„Proto-Electronics“ siūlomi FR4 tipai

FR4 savybės ir medžiagos

FR4 yra NEMA (Nacionalinės elektros gamintojų asociacijos) apibrėžtas stiklas sustiprinto epoksidinės dervos laminato standartas.

FR reiškia antipireną ir nurodo, kad medžiaga atitinka UL94V-0 plastikinių medžiagų degumo standartą. 94V-0 kodą galima rasti visose FR-4 PCB. Tai garantuoja ugnies neplitimą ir greitą jos užgesimą medžiagai sudegus.

Jo stiklėjimo temperatūra (TG) yra nuo 115 °C iki 200 °C aukštų TG arba HiTG, priklausomai nuo gamybos metodų ir naudojamų dervų. Standartinėje FR-4 PCB bus FR-4 sluoksnis, įterptas tarp dviejų plonų laminuoto vario sluoksnių.

FR-4 naudojamas bromas, vadinamasis halogeninis cheminis elementas, kuris yra atsparus ugniai. Jis pakeitė G-10, kitą kompozitą, kuris buvo mažiau atsparus, daugeliu atvejų.

FR4 pranašumas yra geras pasipriešinimo ir svorio santykis. Jis nesugeria vandens, išlaiko aukštą mechaninį stiprumą ir turi gerą izoliaciją sausoje ar drėgnoje aplinkoje.

FR-4 pavyzdžiai

Standartinis FR4: kaip rodo pavadinimas, tai yra standartinis FR-4, kurio atsparumas karščiui yra nuo 140°C iki 150°C.

Aukštas TG FR4: šio tipo FR-4 stiklo perėjimas (TG) yra didesnis, maždaug 180 °C.

Aukštas CTI FR4: lyginamasis sekimo indeksas didesnis nei 600 voltų.

FR4 be laminuoto vario: idealiai tinka izoliacinėms plokštėms ir plokščių atramoms.

Daugiau informacijos apie šių skirtingų medžiagų savybes rasite vėliau straipsnyje.

Veiksniai, į kuriuos reikia atsižvelgti renkantis storį

Suderinamumas su komponentais: nors FR-4 naudojamas daugelio tipų spausdintinėms grandinėms gaminti, jo storis turi įtakos naudojamų komponentų tipams. Pavyzdžiui, THT komponentai skiriasi nuo kitų komponentų ir reikalauja plonos PCB.

Vietos taupymas: projektuojant PCB, ypač USB jungtims ir Bluetooth priedams, būtina sutaupyti vietos. Ploniausios lentos naudojamos konfigūracijose, kuriose itin svarbu sutaupyti vietos.

Dizainas ir lankstumas: dauguma gamintojų renkasi storas lentas, o ne plonas. Naudojant FR-4, jei pagrindas yra per plonas, padidėjus lentos matmenims kiltų pavojus, kad jis sulūžtų. Kita vertus, storesnės lentos yra lanksčios ir leidžia sukurti V formos griovelius.

Reikia atsižvelgti į aplinką, kurioje PCB bus naudojamas. Elektroniniam valdymo blokui medicinos srityje plonos PCB garantuoja sumažintą įtampą. Per plonos ir per lanksčios lentos yra labiau pažeidžiamos karščiui. Komponentų litavimo etapų metu jie gali sulinkti ir įgauti nepageidaujamą kampą.

Impedanso valdymas: plokštės storis reiškia dielektrinės aplinkos storį, šiuo atveju FR-4, kuris palengvina varžos valdymą. Kai varža yra svarbus veiksnys, plokštės storis yra lemiamas kriterijus, į kurį reikia atsižvelgti.

Jungtys: spausdintinei grandinei naudojamų jungčių tipas taip pat lemia FR-4 storį.

Kodėl verta rinktis FR4?

Dėl prieinamos FR4 kainos jie yra standartinė galimybė gaminant mažas PCB serijas arba kuriant elektroninius prototipus.

Tačiau FR4 nėra idealus aukšto dažnio spausdintinėms grandinėms. Panašiai, jei norite pagaminti iš savo PCB į gaminius, kurių komponentai nėra lengvai pritaikyti ir kurie mažai tinka lanksčioms PCB, turėtumėte teikti pirmenybę kitai medžiagai: poliimidui / poliamidui.

Įvairių tipų FR-4 galima įsigyti iš Proto-Electronics

Standartinis FR4

FR4 SHENGYI šeima S1000H
Storis nuo 0,2 iki 3,2 mm.
FR4 VENTEC šeima VT 481
Storis nuo 0,2 iki 3,2 mm.
FR4 SHENGYI šeima S1000-2
Storis nuo 0,6 iki 3,2 mm.
FR4 VENTEC šeima VT 47
Storis nuo 0,6 iki 3,2 mm.
FR4 SHENGYI šeima S1600
Standartinis storis 1,6 mm.
FR4 VENTEC šeima VT 42C
Standartinis storis 1,6 mm.
Ši medžiaga yra epoksidinis stiklas be vario, skirtas naudoti izoliacinėse plokštėse, šablonuose, plokščių atramose ir kt. Jie gaminami naudojant Gerber tipo mechaninius brėžinius arba DXF failus.
Storis nuo 0,3 iki 5 mm.