Panduan untuk FR-4 untuk Litar Bercetak

Sifat dan ciri FR-4 atau FR4 menjadikannya sangat serba boleh pada kos yang berpatutan. Inilah sebabnya mengapa penggunaannya begitu meluas dalam pengeluaran litar bercetak. Oleh itu, biasalah kita memasukkan artikel mengenainya di blog kita.

Dalam artikel ini, anda akan mengetahui lebih lanjut tentang:

Sifat dan faedah FR4
Pelbagai jenis FR-4
Faktor yang perlu dipertimbangkan semasa memilih ketebalan
Kenapa pilih FR4?
Jenis FR4 boleh didapati daripada Proto-Electronics

Sifat dan bahan FR4

FR4 ialah piawaian yang ditakrifkan oleh NEMA (National Electrical Manufacturers Association) untuk lamina resin epoksi bertetulang kaca.

FR bermaksud "kalis api" dan menunjukkan bahawa bahan itu mematuhi piawaian UL94V-0 pada kebolehbakaran bahan plastik. Kod 94V-0 boleh didapati pada semua PCB FR-4. Ia menjamin tidak penyebaran api dan pemadaman pantas apabila bahan terbakar.

Peralihan kacanya (TG) adalah dari urutan 115°C hingga 200°C untuk TG Tinggi atau HiTG bergantung pada kaedah pembuatan dan resin yang digunakan. PCB FR-4 standard akan mempunyai lapisan FR-4 yang diapit di antara dua lapisan nipis kuprum berlamina.

FR-4 menggunakan bromin, yang dipanggil unsur kimia halogen yang tahan api. Ia menggantikan G-10, satu lagi komposit yang kurang tahan, dalam kebanyakan aplikasinya.

FR4 mempunyai kelebihan mempunyai nisbah rintangan-berat yang baik. Ia tidak menyerap air, mengekalkan kekuatan mekanikal yang tinggi dan mempunyai kapasiti penebat yang baik dalam persekitaran yang kering atau lembap.

Contoh FR-4

Standard FR4: seperti yang ditunjukkan oleh namanya, ini adalah standard FR-4 dengan rintangan haba dari urutan 140°C hingga 150°C.

TG FR4 yang tinggi: jenis FR-4 ini mempunyai peralihan kaca (TG) yang lebih tinggi iaitu sekitar 180°C.

CTI FR4 yang tinggi: Indeks Penjejakan Perbandingan lebih tinggi daripada 600 Volt.

FR4 tanpa kuprum berlamina: sesuai untuk plat penebat dan penyokong papan.

Terdapat lebih banyak butiran tentang ciri-ciri bahan yang berbeza ini kemudian dalam artikel.

Faktor yang perlu dipertimbangkan semasa memilih ketebalan

Keserasian dengan komponen: walaupun FR-4 digunakan untuk menghasilkan banyak jenis litar bercetak, ketebalannya mempunyai akibat pada jenis komponen yang digunakan. Sebagai contoh, komponen THT berbeza daripada komponen lain dan memerlukan PCB nipis.

Penjimatan ruang: penjimatan ruang adalah penting semasa mereka bentuk PCB, khususnya untuk penyambung USB dan aksesori Bluetooth. Papan paling nipis digunakan dalam konfigurasi di mana penjimatan ruang adalah penting.

Reka bentuk dan fleksibiliti: kebanyakan pengeluar lebih suka papan tebal berbanding nipis. Menggunakan FR-4, jika substrat terlalu nipis, ia akan menghadapi risiko pecah jika dimensi papan ditingkatkan. Sebaliknya, papan yang lebih tebal adalah fleksibel dan memungkinkan untuk membuat alur-V.

Persekitaran PCB akan digunakan mesti dipertimbangkan. Untuk unit kawalan elektronik dalam bidang perubatan, PCB nipis menjamin tekanan yang berkurangan. Papan yang terlalu nipis – dan oleh itu terlalu fleksibel – lebih terdedah kepada haba. Mereka boleh membengkok dan mengambil sudut yang tidak diingini semasa langkah pematerian komponen.

Kawalan impedans: ketebalan papan membayangkan ketebalan persekitaran dielektrik, dalam kes ini FR-4, yang memudahkan kawalan impedans. Apabila impedans adalah faktor penting, ketebalan papan adalah kriteria penentu yang perlu diambil kira.

Sambungan: jenis penyambung yang digunakan untuk litar bercetak juga menentukan ketebalan FR-4.

Kenapa pilih FR4?

Kos FR4 yang berpatutan menjadikannya pilihan standard untuk pengeluaran siri kecil PCB atau untuk prototaip elektronik.

Walau bagaimanapun, FR4 tidak sesuai untuk litar bercetak frekuensi tinggi. Begitu juga, jika anda ingin membina PCB anda menjadi produk yang tidak membenarkan penggunaan komponen dengan mudah dan tidak sesuai untuk PCB fleksibel, anda harus memilih bahan lain: polimida/poliamida.

Pelbagai jenis FR-4 tersedia daripada Proto-Electronics

Standard FR4

Keluarga FR4 SHENGYI S1000H
Ketebalan dari 0.2 hingga 3.2 mm.
Keluarga FR4 VENTEC VT 481
Ketebalan dari 0.2 hingga 3.2 mm.
Keluarga FR4 SHENGYI S1000-2
Ketebalan dari 0.6 hingga 3.2 mm.
Keluarga FR4 VENTEC VT 47
Ketebalan dari 0.6 hingga 3.2 mm.
Keluarga FR4 SHENGYI S1600
Ketebalan standard 1.6 mm.
Keluarga FR4 VENTEC VT 42C
Ketebalan standard 1.6 mm.
Bahan ini ialah kaca epoksi tanpa tembaga, direka untuk digunakan dalam plat penebat, templat, penyokong papan, dll. Ia dihasilkan menggunakan lukisan mekanikal jenis Gerber atau fail DXF.
Ketebalan dari 0.3 hingga 5 mm.