Водич за FR-4 за печатени кола

FR-4 или FR4 со своите својства и карактеристики го прават многу разновиден по прифатлива цена. Затоа 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
Различни видови 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

FR4 својства и материјали

FR4 е стандард дефиниран од NEMA (Национално здружение на производители на електрична опрема) за ламинат од епоксидна смола зајакнат со стакло.

FR е кратенка за „запалување“ и означува дека материјалот е во согласност со стандардот UL94V-0 за запаливост на пластични материјали. Кодот 94V-0 може да се најде на сите FR-4 печатени плочки. Тој гарантира непоширување на пожарот и негово брзо гаснење кога материјалот ќе 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 FR-4 печатена плочка ќе има слој од FR-4 сместен помеѓу 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 од неговите примени.

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

Примери за FR-4

Стандарден FR4Како што сугерира и самото име, ова е стандардниот FR-4 со отпорност на топлина од редот на 140°C до 150°C.

Висок TG FR4Овој тип на FR-4 има повисока стаклена транзиција (TG) од околу 180°C.

Висок CTI FR4Компаративниот индекс на следење е повисок од 600 волти.

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

Повеќе детали за карактеристиките на овие различни материјали ќе бидат дадени подоцна во статијата.

Фактори што треба да се земат предвид при изборот на дебелина

Компатибилност со компонентиИако FR-4 се користи за производство на многу видови печатени кола, неговата дебелина има последици врз видовите компоненти што се користат. На пример, THT компонентите се различни од другите компоненти и бараат тенка печатена плочка.

Заштеда на просторЗаштедата на простор е од суштинско значење при дизајнирање на печатена плочка, особено за USB конектори и Bluetooth додатоци. Најтенките плочи се користат во конфигурации во кои заштедата на простор е клучна.

Дизајн и флексибилностПовеќето производители претпочитаат дебели плочи пред тенките. Користејќи FR-4, ако подлогата е премногу тенка, би бил под ризик од кршење доколку се зголемат димензиите на плочата. Од друга страна, подебелите плочи се флексибилни и овозможуваат создавање V-жлебови.

Мора да се земе предвид средината во која ќе се користи печатената плочка. За електронска контролна единица во медицинската област, тенките печатени плочки гарантираат намалено оптоварување. Плочите кои се премногу тенки - а со тоа и премногу флексибилни - се поранливи на топлина. Тие можат да се свиткаат и да добијат непожелен агол за време на чекорите на лемење на компонентите.

Контрола на импедансата: дебелината на плочата ја подразбира дебелината на диелектричната средина, во овој случај FR-4, што е она 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 вградите вашите ПХБ во производи кои не дозволуваат лесно усвојување на компоненти и кои се малку погодни 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 изолациски плочи, шаблони, потпори за плочи итн. Тие се произведуваат со користење на механички цртежи од типот Гербер или DXF датотеки.
Дебелина од 0,3 до 5 мм.