Водич за FR-4 за печатени кола

Својствата и карактеристиките на FR-4 или FR4 го прават многу разноврсен по прифатлива цена. Ова е причината зошто неговата употреба е толку широко распространета во производството на печатени кола. Затоа, нормално е да вклучиме статија за тоа на нашиот блог.

Во оваа статија, ќе дознаете повеќе за:

Својствата и придобивките од FR4
Различните типови на FR-4
Фактори што треба да се земат предвид при изборот на дебелина
Зошто да изберете FR4?
Видовите на FR4 достапни од Proto-Electronics

Својства и материјали на FR4

FR4 е стандард дефиниран од NEMA (Национална асоцијација на електрични производители) за ламинат од епоксидна смола засилена со стакло.

FR е кратенка за „отпорно на пламен“ и покажува дека материјалот е усогласен со стандардот UL94V-0 за запаливост на пластичен материјал. Кодот 94V-0 може да се најде на сите ПХБ FR-4. Гарантира неширење на пожарот и негово брзо гаснење кога материјалот гори.

Неговата стаклена транзиција (TG) е од редот на 115°C до 200°C за високите TG или HiTG во зависност од методите на производство и употребените смоли. Стандардна ПХБ FR-4 ќе има слој од FR-4 сместен меѓу два тенки слоја ламиниран бакар.

FR-4 користи бром, таканаречен халоген хемиски елемент кој е отпорен на оган. Тој го замени G-10, друг композит кој беше помалку отпорен, во повеќето негови апликации.

FR4 има предност што има добар сооднос отпор-тежина. Не апсорбира вода, одржува висока механичка сила и има добар изолационен капацитет во суви или влажни средини.

Примери за FR-4

Стандарден FR4: како што покажува неговото име, ова е стандардниот FR-4 со отпорност на топлина од редот од 140°C до 150°C.

Висок TG FR4: овој тип на FR-4 има повисока стаклена транзиција (TG) од околу 180°C.

Висок CTI FR4: Компаративен индекс на следење повисок од 600 волти.

FR4 без ламиниран бакар: идеален за изолациски плочи и носачи на плочи.

Повеќе детали за карактеристиките на овие различни материјали има подоцна во статијата.

Фактори што треба да се земат предвид при изборот на дебелина

Компатибилност со компоненти: иако FR-4 се користи за производство на многу видови печатени кола, неговата дебелина има последици врз типовите на употребените компоненти. На пример, THT компонентите се различни од другите компоненти и бараат тенок ПХБ.

Заштеда на простор: заштедата на простор е од суштинско значење при дизајнирање на PCB, особено за USB конектори и Bluetooth додатоци. Најтенките табли се користат во конфигурации во кои заштедата на простор е клучна.

Дизајн и флексибилност: повеќето производители претпочитаат дебели даски отколку тенки. Со користење на FR-4, ако подлогата е премногу тенка, би била под ризик да се скрши доколку се зголемат димензиите на плочата. Од друга страна, подебелите штици се флексибилни и овозможуваат создавање V-жлебови.

Мора да се земе предвид околината во која ќе се користи ПХБ. За електронска контролна единица во медицинското поле, тенките ПХБ гарантираат намален стрес. Премногу тенки табли - а со тоа и премногу флексибилни - се поранливи на топлина. Тие можат да се свиткаат и да заземат непожелен агол за време на чекорите на лемење на компонентите.

Контрола на импеданса: дебелината на плочата ја подразбира дебелината на диелектричната средина, во овој случај FR-4, што ја олеснува контролата на импедансата. Кога импедансата е важен фактор, дебелината на плочата е одлучувачки критериум што треба да се земе предвид.

Врски: типот на конектори што се користат за печатено коло, исто така, ја одредува дебелината на FR-4.

Зошто да изберете FR4?

Прифатливата цена на FR4 ги прави стандардна опција за производство на мали серии на ПХБ или за електронски прототипови.

Сепак, FR4 не е идеален за високофреквентни печатени кола. Слично на тоа, ако сакате да ги изградите вашите ПХБ во производи кои не дозволуваат лесно усвојување на компоненти и кои се малку прилагодени за флексибилни ПХБ, треба да претпочитате друг материјал: полиимид/полиамид.

Различните типови на FR-4 достапни од Proto-Electronics

Стандарден FR4

FR4 SHENGYI семејство S1000H
Дебелина од 0,2 до 3,2 мм.
FR4 VENTEC семејство VT 481
Дебелина од 0,2 до 3,2 мм.
FR4 SHENGYI семејство S1000-2
Дебелина од 0,6 до 3,2 мм.
FR4 VENTEC семејство VT 47
Дебелина од 0,6 до 3,2 мм.
FR4 SHENGYI семејство S1600
Стандардна дебелина 1,6 мм.
FR4 VENTEC семејство VT 42C
Стандардна дебелина 1,6 мм.
Овој материјал е епоксидно стакло без бакар, дизајнирано за употреба во изолациони плочи, шаблони, носачи на плочи итн.
Дебелина од 0,3 до 5 мм.