FR-4 zirkuitu inprimatuetarako gida bat

FR-4 edo FR4-ren propietate eta ezaugarriek oso polifazetikoa bihurtzen dute kostu merkean. Horregatik dago hain zabalduta bere erabilera zirkuitu inprimatuen ekoizpenean. Beraz, normala da gure blogean horri buruzko artikulu bat sartzea.

Artikulu honetan, honi buruz gehiago jakingo duzu:

FR4-ren propietateak eta onurak
FR-4 mota desberdinak
Lodiera aukeratzerakoan kontuan hartu beharreko faktoreak
Zergatik aukeratu FR4?
Proto-Electronics-ek eskuragarri dituen FR4 motak

FR4 propietateak eta materialak

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

FR "suaren aurkako" akronimoa da eta materiala UL94V-0 plastikozko materialen sukoitasunari buruzko arauarekin bat datorrela adierazten du. 94V-0 kodea FR-4 PCB guztietan aurki daiteke. Sua ez hedatzea eta materiala erretzen denean azkar itzaltzea bermatzen du.

Bere beira-trantsizioa (TG) 115 °C eta 200 °C artekoa da TG altuko edo HiTG-etarako, fabrikazio-metodoen eta erabilitako erretxinen arabera. FR-4 PCB estandar batek FR-4 geruza bat izango du bi kobrezko geruza mehe laminatuen artean.

FR-4ak bromoa erabiltzen du, suarekiko erresistentea den halogeno izeneko elementu kimiko bat. G-10 ordezkatu zuen, erresistentzia gutxiago zuen beste konposite bat, bere aplikazio gehienetan.

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

FR-4ren adibideak

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

TG FR4 altuaFR-4 mota honek beira-trantsizio (TG) handiagoa du, 180 °C ingurukoa.

CTI altua FR4600 volt baino handiagoa den jarraipen-indize konparatiboa.

FR4 kobre laminaturik gabe: isolamendu-plaketarako eta taula-euskarrietarako aproposa.

Material hauen ezaugarriei buruzko xehetasun gehiago artikuluaren amaieran aurkituko dituzu.

Lodiera aukeratzerakoan kontuan hartu beharreko faktoreak

Osagaien bateragarritasunaFR-4 zirkuitu inprimatu mota asko ekoizteko erabiltzen den arren, haren lodierak eragina du erabilitako osagai motetan. Adibidez, THT osagaiak beste osagaietatik desberdinak dira eta PCB mehea behar dute.

Espazioa aurrezteaEspazioa aurreztea ezinbestekoa da PCB bat diseinatzerakoan, batez ere USB konektoreetarako eta Bluetooth osagarrietarako. Plaka meheenak espazioa aurreztea funtsezkoa den konfigurazioetan erabiltzen dira.

Diseinua eta malgutasunaFabrikatzaile gehienek ohol lodiak nahiago dituzte meheak baino. FR-4 erabiliz, substratua meheegia bada, hausteko arriskua egongo litzateke oholaren neurriak handituz gero. Bestalde, ohol lodiagoak malguak dira eta V formako ildoak sortzea ahalbidetzen dute.

PCBa erabiliko den ingurunea kontuan hartu behar da. Medikuntza arloko kontrol unitate elektroniko baterako, PCB meheek tentsio txikiagoa bermatzen dute. Meheegiak diren plakak –eta, beraz, malguegiak– beroarekiko zaurgarriagoak dira. Tolestu eta angelu desegokia har dezakete osagaiak soldatzeko urratsetan.

Inpedantzia kontrola: plakaren lodierak ingurune dielektrikoaren lodiera dakar, kasu honetan FR-4, eta horrek inpedantzia kontrola errazten du. Inpedantzia faktore garrantzitsua denean, plakaren lodiera kontuan hartu beharreko irizpide erabakigarria da.

KonexioakZirkuitu inprimatu baterako erabiltzen diren konektore motak ere zehazten du FR-4aren lodiera.

Zergatik aukeratu FR4?

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

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

Proto-Electronics-ek eskuragarri dituen FR-4 mota desberdinak

FR4 estandarra

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