FR-4 ուղեցույց տպագիր սխեմաների համար

FR-4-ը կամ FR4-ը իր հատկություններով և բնութագրերով շատ բազմակողմանի է և մատչելի։ Ահա թե ինչու է դրա կիրառումը այդքան լայնորեն տարածված տպագիր սխեմաների արտադրության մեջ։ Հետևաբար, բնական է, որ մենք մեր բլոգում հոդված ներառենք դրա մասին։

Այս հոդվածում դուք ավելին կիմանաք հետևյալի մասին.

FR4-ի հատկությունները և առավելությունները
FR-4-ի տարբեր տեսակներ
Հաստությունը ընտրելիս հաշվի առնելու գործոնները
Ինչու՞ ընտրել FR4-ը։
Proto-Electronics-ի կողմից հասանելի FR4-ի տեսակները

FR4 հատկությունները և նյութերը

FR4-ը NEMA-ի (Ազգային էլեկտրատեխնիկական արտադրողների ասոցիացիա) կողմից սահմանված ստանդարտ է ապակե-ամրապնդված էպօքսիդային խեժով լամինատի համար։

FR-ը նշանակում է «կրակի դեմ պայքարող» և նշանակում է, որ նյութը համապատասխանում է պլաստիկ նյութերի դյուրավառության վերաբերյալ UL94V-0 ստանդարտին: 94V-0 կոդը կարելի է գտնել բոլոր FR-4 տպատախտակների վրա: Այն երաշխավորում է կրակի չտարածումը և դրա արագ մարումը, երբ նյութը այրվում է:

Դրա ապակե անցման (TG) ջերմաստիճանը բարձր TG-ների կամ HiTG-ների համար կազմում է 115°C-ից մինչև 200°C՝ կախված արտադրության մեթոդներից և օգտագործված խեժերից: Ստանդարտ FR-4 տպատախտակը կունենա FR-4 շերտ, որը տեղադրված է շերտավորված պղնձի երկու բարակ շերտերի միջև:

FR-4-ը օգտագործում է բրոմ, այսպես կոչված հալոգենային քիմիական տարր, որը հրակայուն է: Այն իր կիրառությունների մեծ մասում փոխարինել է G-10-ին՝ մեկ այլ կոմպոզիտային նյութին, որը պակաս հրակայուն էր:

FR4-ը առավելություն ունի դիմադրության և քաշի լավ հարաբերակցության մեջ։ Այն չի կլանում ջուրը, պահպանում է բարձր մեխանիկական ամրություն և ունի լավ մեկուսացման ունակություն չոր կամ խոնավ միջավայրերում։

FR-4-ի օրինակներ

Ստանդարտ FR4ինչպես անունն է հուշում, սա FR-4 ստանդարտն է՝ 140°C-ից մինչև 150°C կարգի ջերմակայունությամբ։

Բարձր TG FR4այս տեսակի FR-4-ը ունի ավելի բարձր ապակե անցում (TG)՝ մոտ 180°C:

Բարձր CTI FR4Համեմատական հետևման ինդեքսը 600 վոլտից բարձր է։

FR4 առանց շերտավորված պղնձիիդեալական է մեկուսիչ թիթեղների և տախտակների հենարանների համար։

Այս տարբեր նյութերի բնութագրերի մասին ավելի մանրամասն տեղեկություններ կան հոդվածի հետագա մասում։

Հաստությունը ընտրելիս հաշվի առնելու գործոնները

Համատեղելիություն բաղադրիչների հետՉնայած FR-4-ը օգտագործվում է տպագիր սխեմաների բազմաթիվ տեսակներ արտադրելու համար, դրա հաստությունը ազդեցություն ունի օգտագործվող բաղադրիչների տեսակների վրա: Օրինակ, THT բաղադրիչները տարբերվում են մյուս բաղադրիչներից և պահանջում են բարակ տպատախտակ:

Տարածքի խնայողությունՏարածքի խնայողությունը կարևոր է տպատախտակի նախագծման ժամանակ, մասնավորապես՝ USB միակցիչների և Bluetooth լրասարքերի համար: Ամենաբարակ տախտակներն օգտագործվում են այն կոնֆիգուրացիաներում, որտեղ տարածքի խնայողությունը կարևոր է:

Դիզայն և ճկունությունԱրտադրողների մեծ մասը նախընտրում է հաստ տախտակները բարակ տախտակների փոխարեն: FR-4-ի դեպքում, եթե հիմքը չափազանց բարակ է, տախտակի չափսերը մեծացնելու դեպքում այն կարող է կոտրվել: Մյուս կողմից, ավելի հաստ տախտակները ճկուն են և հնարավորություն են տալիս ստեղծել V-աձև ակոսներ:

Պետք է հաշվի առնել այն միջավայրը, որտեղ օգտագործվելու է տպագիր սալիկը: Բժշկական ոլորտում էլեկտրոնային կառավարման բլոկի համար բարակ տպագիր սալիկները երաշխավորում են լարվածության նվազում: Չափազանց բարակ և, հետևաբար, չափազանց ճկուն տախտակները ավելի խոցելի են ջերմության նկատմամբ: Դրանք կարող են ծռվել և անցանկալի անկյուն ընդունել բաղադրիչների եռակցման փուլերի ընթացքում:

Իմպեդանսի կառավարումՏախտակի հաստությունը ենթադրում է դիէլեկտրիկ միջավայրի հաստությունը, այս դեպքում՝ FR-4-ը, որը հեշտացնում է իմպեդանսի կառավարումը: Երբ իմպեդանսը կարևոր գործոն է, տախտակի հաստությունը որոշիչ չափանիշ է, որը պետք է հաշվի առնել:

Կապերտպագիր սխեմայի համար օգտագործվող միակցիչների տեսակը նույնպես որոշում է FR-4 հաստությունը։

Ինչու՞ ընտրել FR4-ը։

FR4-ների մատչելի գինը դրանք դարձնում է ստանդարտ տարբերակ PCB-ների փոքր շարքերի արտադրության կամ էլեկտրոնային նախատիպերի ստեղծման համար։

Սակայն, FR4-ը իդեալական չէ բարձր հաճախականության տպագիր սխեմաների համար: Նմանապես, եթե դուք ցանկանում եք ձեր տպագիր պլատֆորմները կառուցել այնպիսի արտադրանքների մեջ, որոնք հեշտությամբ չեն թույլ տալիս բաղադրիչների ընդունում և որոնք քիչ են հարմար ճկուն տպագիր պլատֆորմների համար, ապա պետք է նախընտրեք մեկ այլ նյութ՝ պոլիիմիդ/պոլիամիդ:

Proto-Electronics-ի կողմից մատչելի FR-4-ի տարբեր տեսակները

Ստանդարտ FR4

FR4 SHENGYI ընտանիքի S1000H
Հաստությունը 0.2-ից մինչև 3.2 մմ:
FR4 VENTEC ընտանիք VT 481
Հաստությունը 0.2-ից մինչև 3.2 մմ:
FR4 SHENGYI ընտանիք S1000-2
Հաստությունը 0.6-ից մինչև 3.2 մմ:
FR4 VENTEC ընտանիք VT 47
Հաստությունը 0.6-ից մինչև 3.2 մմ:
FR4 SHENGYI ընտանիք S1600
Ստանդարտ հաստություն՝ 1.6 մմ։
FR4 VENTEC ընտանիք VT 42C
Ստանդարտ հաստություն՝ 1.6 մմ։
Այս նյութը էպօքսիդային ապակի է՝ առանց պղնձի, որը նախատեսված է մեկուսացման թիթեղների, ձևանմուշների, տախտակների հենարանների և այլնի մեջ օգտագործելու համար: Դրանք արտադրվում են Gerber տիպի մեխանիկական գծագրերի կամ DXF ֆայլերի միջոցով:
Հաստությունը 0.3-ից մինչև 5 մմ: