प्रिंटेड सर्किट्ससाठी FR-4 साठी मार्गदर्शक

FR-4 किंवा FR4 चे गुणधर्म आणि वैशिष्ट्ये ते परवडणाऱ्या किमतीत खूप बहुमुखी बनवतात. म्हणूनच प्रिंटेड सर्किट उत्पादनात त्याचा वापर इतका व्यापक आहे. म्हणूनच, आमच्या ब्लॉगवर त्याबद्दल एक लेख समाविष्ट करणे सामान्य आहे.

या लेखात, तुम्हाला याबद्दल अधिक माहिती मिळेल:

FR4 चे गुणधर्म आणि फायदे
FR-4 चे विविध प्रकार
जाडी निवडताना विचारात घेण्यासारखे घटक
FR4 का निवडायचे?
प्रोटो-इलेक्ट्रॉनिक्स कडून उपलब्ध असलेले FR4 चे प्रकार

FR4 गुणधर्म आणि साहित्य

FR4 हे काचेच्या प्रबलित इपॉक्सी रेझिन लॅमिनेटसाठी NEMA (नॅशनल इलेक्ट्रिकल मॅन्युफॅक्चरर्स असोसिएशन) द्वारे परिभाषित केलेले मानक आहे.

FR म्हणजे "ज्वालारोधक" आणि हे दर्शवते की हे साहित्य प्लास्टिकच्या ज्वलनशीलतेसाठी UL94V-0 मानकांचे पालन करते. 94V-0 कोड सर्व FR-4 PCB वर आढळू शकतो. ते आगीचा प्रसार न होण्याची आणि सामग्री जळल्यावर ती जलद विझण्याची हमी देते.

उत्पादन पद्धती आणि वापरल्या जाणाऱ्या रेझिनवर अवलंबून, उच्च TG किंवा HiTG साठी त्याचे काचेचे संक्रमण (TG) सुमारे 115°C ते 200°C पर्यंत असते. एका मानक FR-4 PCB मध्ये लॅमिनेटेड तांब्याच्या दोन पातळ थरांमध्ये FR-4 चा एक थर सँडविच केलेला असतो.

FR-4 मध्ये ब्रोमिन वापरला जातो, जो एक तथाकथित हॅलोजन रासायनिक घटक आहे जो आग प्रतिरोधक आहे. त्याने त्याच्या बहुतेक अनुप्रयोगांमध्ये G-10, कमी प्रतिरोधक असलेल्या आणखी एका संमिश्राची जागा घेतली.

FR4 चा फायदा म्हणजे त्याचा प्रतिकार-वजन गुणोत्तर चांगला असतो. ते पाणी शोषत नाही, उच्च यांत्रिक शक्ती टिकवून ठेवते आणि कोरड्या किंवा दमट वातावरणात त्याची इन्सुलेट क्षमता चांगली असते.

FR-4 ची उदाहरणे

मानक FR4: नावाप्रमाणेच, हे मानक FR-4 आहे ज्याचा उष्णता प्रतिकार सुमारे १४०°C ते १५०°C आहे.

उच्च TG FR4: या प्रकारच्या FR-4 मध्ये सुमारे १८०°C पर्यंत जास्त काचेचे संक्रमण (TG) असते.

उच्च CTI FR4: तुलनात्मक ट्रॅकिंग निर्देशांक ६०० व्होल्टपेक्षा जास्त.

लॅमिनेटेड कॉपरशिवाय FR4: इन्सुलेशन प्लेट्स आणि बोर्ड सपोर्टसाठी आदर्श.

या वेगवेगळ्या पदार्थांच्या वैशिष्ट्यांबद्दल अधिक तपशील लेखात नंतर दिले आहेत.

जाडी निवडताना विचारात घेण्यासारखे घटक

घटकांशी सुसंगतता: जरी FR-4 चा वापर अनेक प्रकारचे प्रिंटेड सर्किट तयार करण्यासाठी केला जात असला तरी, त्याची जाडी वापरल्या जाणाऱ्या घटकांच्या प्रकारांवर परिणाम करते. उदाहरणार्थ, THT घटक इतर घटकांपेक्षा वेगळे असतात आणि त्यांना पातळ PCB आवश्यक असते.

जागेची बचत: पीसीबी डिझाइन करताना जागा वाचवणे आवश्यक आहे, विशेषतः यूएसबी कनेक्टर आणि ब्लूटूथ अॅक्सेसरीजसाठी. सर्वात पातळ बोर्ड अशा कॉन्फिगरेशनमध्ये वापरले जातात जिथे जागा वाचवणे अत्यंत महत्वाचे असते.

डिझाइन आणि लवचिकता: बहुतेक उत्पादक पातळ बोर्डांपेक्षा जाड बोर्ड पसंत करतात. FR-4 वापरताना, जर सब्सट्रेट खूप पातळ असेल, तर बोर्डचे परिमाण वाढवले तर ते तुटण्याचा धोका असतो. दुसरीकडे, जाड बोर्ड लवचिक असतात आणि व्ही-ग्रूव्ह तयार करणे शक्य करतात.

पीसीबी कोणत्या वातावरणात वापरला जाईल याचा विचार केला पाहिजे. वैद्यकीय क्षेत्रातील इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण युनिटसाठी, पातळ पीसीबी कमी ताणाची हमी देतात. खूप पातळ - आणि म्हणून खूप लवचिक - असलेले बोर्ड उष्णतेसाठी अधिक असुरक्षित असतात. घटक सोल्डरिंग चरणांदरम्यान ते वाकू शकतात आणि अवांछित कोन घेऊ शकतात.

प्रतिबाधा नियंत्रण: बोर्डची जाडी म्हणजे डायलेक्ट्रिक वातावरणाची जाडी, या प्रकरणात FR-4, जी प्रतिबाधा नियंत्रण सुलभ करते. जेव्हा प्रतिबाधा हा एक महत्त्वाचा घटक असतो, तेव्हा बोर्डची जाडी हा एक निर्णायक निकष असतो जो विचारात घेतला पाहिजे.

जोडण्या: प्रिंटेड सर्किटसाठी वापरल्या जाणाऱ्या कनेक्टरचा प्रकार देखील FR-4 जाडी ठरवतो.

FR4 का निवडायचे?

FR4 ची परवडणारी किंमत त्यांना PCB च्या छोट्या मालिकेच्या उत्पादनासाठी किंवा इलेक्ट्रॉनिक प्रोटोटाइपिंगसाठी एक मानक पर्याय बनवते.

तथापि, उच्च वारंवारता मुद्रित सर्किटसाठी FR4 आदर्श नाही. त्याचप्रमाणे, जर तुम्हाला तुमचे PCBs अशा उत्पादनांमध्ये तयार करायचे असतील जे घटक सहजपणे स्वीकारण्यास परवानगी देत नाहीत आणि जे लवचिक PCBs ला फारसे अनुकूल नाहीत, तर तुम्ही दुसरे मटेरियल पसंत करावे: पॉलिमाइड/पॉलिमाइड.

प्रोटो-इलेक्ट्रॉनिक्स कडून उपलब्ध असलेले विविध प्रकारचे FR-4

मानक FR4

FR4 SHENGYI कुटुंब S1000H
जाडी ०.२ ते ३.२ मिमी.
FR4 VENTEC फॅमिली VT 481
जाडी ०.२ ते ३.२ मिमी.
FR4 SHENGYI फॅमिली S1000-2
जाडी ०.६ ते ३.२ मिमी.
FR4 VENTEC फॅमिली VT 47
जाडी ०.६ ते ३.२ मिमी.
FR4 SHENGYI कुटुंब S1600
मानक जाडी १.६ मिमी.
FR4 VENTEC फॅमिली VT 42C
मानक जाडी १.६ मिमी.
हे मटेरियल तांबे नसलेला इपॉक्सी ग्लास आहे, जो इन्सुलेशन प्लेट्स, टेम्पलेट्स, बोर्ड सपोर्ट इत्यादींमध्ये वापरण्यासाठी डिझाइन केलेला आहे. ते गर्बर प्रकारच्या मेकॅनिकल ड्रॉइंग्ज किंवा DXF फाइल्स वापरून तयार केले जातात.
जाडी ०.३ ते ५ मिमी.