Кіраўніцтва па FR-4 для друкаваных плат

Уласцівасці і характарыстыкі FR-4 або FR4 робяць яго вельмі універсальным па даступнай цане. Вось чаму яго выкарыстанне настолькі шырока распаўсюджана ў вытворчасці друкаваных схем. Таму цалкам нармальна, што мы размясцілі артыкул пра яго ў нашым блогу.

У гэтым артыкуле вы даведаецеся больш пра:

Уласцівасці і перавагі FR4
Розныя тыпы FR-4
Фактары, якія трэба ўлічваць пры выбары таўшчыні
Чаму варта выбраць FR4?
Тыпы FR4, даступныя ад Proto-Electronics

Уласцівасці і матэрыялы FR4

FR4 — гэта стандарт, вызначаны NEMA (Нацыянальнай асацыяцыяй вытворцаў электраабсталявання) для ламінату з эпаксіднай смалы, узмоцненага шкловалакном.

FR расшыфроўваецца як «вогнеўстойлівы» і азначае, што матэрыял адпавядае стандарту UL94V-0 па ўзгаральнасці пластыкавых матэрыялаў. Код 94V-0 можна знайсці на ўсіх друкаваных платах FR-4. Ён гарантуе нераспаўсюджванне агню і яго хуткае тушэнне пры ўзгаранні матэрыялу.

Тэмпература яго шкловання (TG) складае ад 115°C да 200°C для высокатрывалых або высокатрывалых матэрыялаў у залежнасці ад метадаў вытворчасці і выкарыстоўваных смол. Стандартная друкаваная плата FR-4 будзе мець пласт FR-4, размешчаны паміж двума тонкімі пластамі ламінаванай медзі.

FR-4 выкарыстоўвае бром, так званы галагенавы хімічны элемент, які з'яўляецца вогнеўстойлівым. У большасці выпадкаў ужывання ён замяніў G-10, іншы кампазіт, які быў менш устойлівым.

FR4 мае перавагу ў выглядзе добрага суадносін супраціўлення і вагі. Ён не ўбірае ваду, захоўвае высокую механічную трываласць і мае добрую ізаляцыйную здольнасць у сухім або вільготным асяроддзі.

Прыклады FR-4

Стандартны FR4як вынікае з назвы, гэта стандартны FR-4 з цеплаўстойлівасцю каля 140°C да 150°C.

Высокі TG FR4Гэты тып FR-4 мае больш высокую тэмпературу шкловання (TG) каля 180°C.

Высокі CTI FR4Параўнальны індэкс адсочвання вышэйшы за 600 вольт.

FR4 без ламінаванай медзіІдэальна падыходзіць для ізаляцыйных пліт і апорных пліт.

Больш падрабязную інфармацыю пра характарыстыкі гэтых розных матэрыялаў можна знайсці далей у артыкуле.

Фактары, якія трэба ўлічваць пры выбары таўшчыні

Сумяшчальнасць з кампанентаміНягледзячы на тое, што FR-4 выкарыстоўваецца для вытворчасці многіх тыпаў друкаваных плат, яго таўшчыня ўплывае на тыпы выкарыстоўваных кампанентаў. Напрыклад, кампаненты THT адрозніваюцца ад іншых кампанентаў і патрабуюць тонкай друкаванай платы.

Эканомія прасторыЭканомія месца мае важнае значэнне пры праектаванні друкаванай платы, асабліва для USB-раздымаў і аксесуараў Bluetooth. Найтанчэйшыя платы выкарыстоўваюцца ў канфігурацыях, дзе эканомія месца мае вырашальнае значэнне.

Дызайн і гнуткасцьБольшасць вытворцаў аддаюць перавагу тоўстым дошкам перад тонкімі. Пры выкарыстанні FR-4, калі падкладка занадта тонкая, існуе рызыка яе разбурэння пры павелічэнні памераў дошкі. З іншага боку, больш тоўстыя дошкі гнуткія і дазваляюць ствараць V-вобразныя пазы.

Неабходна ўлічваць асяроддзе, у якім будзе выкарыстоўвацца друкаваная плата. Для электронных блокаў кіравання ў медыцынскай галіне тонкія друкаваныя платы гарантуюць зніжэнне нагрузкі. Занадта тонкія — і, такім чынам, занадта гнуткія — платы больш уразлівыя да нагрэву. Яны могуць сагнуцца і прыняць непажаданы вугал падчас паяння кампанентаў.

Кантроль імпедансу: таўшчыня платы мае на ўвазе таўшчыню дыэлектрычнага асяроддзя, у дадзеным выпадку FR-4, што палягчае кантроль імпедансу. Калі імпеданс з'яўляецца важным фактарам, таўшчыня платы з'яўляецца вызначальным крытэрыем, які трэба ўлічваць.

ПадключэнніТып раздыма, якія выкарыстоўваюцца для друкаванай платы, таксама вызначае таўшчыню FR-4.

Чаму варта выбраць FR4?

Даступны кошт FR4 робіць іх стандартным варыянтам для вытворчасці невялікіх серый друкаваных плат або для электроннага прататыпавання.

Аднак FR4 не ідэальна падыходзіць для высокачастотных друкаваных плат. Аналагічна, калі вы хочаце вырабляць друкаваныя платы ў вырабах, у якія цяжка ўсталёўваць кампаненты і якія мала падыходзяць для гнуткіх друкаваных плат, вам варта аддаць перавагу іншаму матэрыялу: полііміду/поліаміду.

Розныя тыпы FR-4, даступныя ад Proto-Electronics

Стандартны FR4

FR4 SHENGYI сямейства S1000H
Таўшчыня ад 0,2 да 3,2 мм.
Сямейства FR4 VENTEC VT 481
Таўшчыня ад 0,2 да 3,2 мм.
FR4 сямейства SHENGYI S1000-2
Таўшчыня ад 0,6 да 3,2 мм.
Сямейства FR4 VENTEC VT 47
Таўшчыня ад 0,6 да 3,2 мм.
FR4 сямейства SHENGYI S1600
Стандартная таўшчыня 1,6 мм.
Сямейства FR4 VENTEC VT 42C
Стандартная таўшчыня 1,6 мм.
Гэты матэрыял — эпаксіднае шкло без медзі, прызначанае для выкарыстання ў ізаляцыйных плітах, шаблонах, апорах плат і г.д. Яны вырабляюцца з выкарыстаннем механічных чарцяжоў тыпу Gerber або файлаў DXF.
Таўшчыня ад 0,3 да 5 мм.