Një udhëzues për FR-4 për qarqet e shtypura

Vetitë dhe karakteristikat e FR-4 ose FR4 e bëjnë atë shumë të gjithanshëm me një kosto të përballueshme. Kjo është arsyeja pse përdorimi i tij është kaq i përhapur në prodhimin e qarqeve të shtypura. Prandaj, është normale që të përfshijmë një artikull rreth tij në blogun tonë.

Në këtë artikull, do të mësoni më shumë rreth:

Vetitë dhe përfitimet e FR4
Llojet e ndryshme të FR-4
Faktorët që duhen marrë në konsideratë kur zgjidhni trashësinë
Pse të zgjidhni FR4?
Llojet e FR4 të disponueshme nga Proto-Electronics

Vetitë dhe materialet e FR4

FR4 është një standard i përcaktuar nga NEMA (Shoqata Kombëtare e Prodhuesve të Pajisjeve Elektrike) për një laminat rrëshire epoksi të përforcuar me xham.

FR qëndron për "rezistent ndaj flakës" dhe tregon që materiali është në përputhje me standardin UL94V-0 mbi ndezshmërinë e materialeve plastike. Kodi 94V-0 mund të gjendet në të gjitha PCB-të FR-4. Ai garanton mospërhapjen e zjarrit dhe shuarjen e shpejtë të tij kur materiali digjet.

Kalimi i tij në qelq (TG) është i rendit 115°C deri në 200°C për TG-të e Larta ose HiTG-të, varësisht nga metodat e prodhimit dhe rrëshirat e përdorura. Një PCB standarde FR-4 do të ketë një shtresë FR-4 të vendosur midis dy shtresave të holla të bakrit të laminuar.

FR-4 përdor brom, një element kimik i ashtuquajtur halogjen që është rezistent ndaj zjarrit. Ai zëvendësoi G-10, një tjetër përbërës që ishte më pak rezistent, në shumicën e aplikimeve të tij.

FR4 ka avantazhin e një raporti të mirë rezistence-peshe. Nuk thith ujë, ruan rezistencë të lartë mekanike dhe ka një kapacitet të mirë izolues në mjedise të thata ose me lagështirë.

Shembuj të FR-4

Standardi FR4Siç tregon edhe emri, ky është standardi FR-4 me rezistencë ndaj nxehtësisë prej 140°C deri në 150°C.

TG i lartë FR4Ky lloj FR-4 ka një tranzicion qelqi (TG) më të lartë prej rreth 180°C.

CTI i lartë FR4Indeksi i Ndjekjes Krahasuese më i lartë se 600 Volt.

FR4 pa bakër të laminuar: ideale për pllaka izoluese dhe mbështetëse dërrasash.

Më shumë detaje mbi karakteristikat e këtyre materialeve të ndryshme do të gjeni më vonë në artikull.

Faktorët që duhen marrë në konsideratë kur zgjidhni trashësinë

Pajtueshmëria me komponentëtEdhe pse FR-4 përdoret për të prodhuar shumë lloje qarqesh të shtypura, trashësia e tij ka pasoja në llojet e komponentëve të përdorur. Për shembull, komponentët THT janë të ndryshëm nga komponentët e tjerë dhe kërkojnë një PCB të hollë.

Kursimi i hapësirësKursimi i hapësirës është thelbësor gjatë projektimit të një PCB-je, veçanërisht për lidhësit USB dhe aksesorët Bluetooth. Pllakat më të holla përdoren në konfigurime në të cilat kursimi i hapësirës është thelbësor.

Dizajn dhe fleksibilitetShumica e prodhuesve preferojnë dërrasat e trasha në vend të atyre të holla. Duke përdorur FR-4, nëse substrati është shumë i hollë, ai do të ishte nën rrezik thyerjeje nëse dimensionet e dërrasës do të rriteshin. Nga ana tjetër, dërrasat më të trasha janë fleksibile dhe bëjnë të mundur krijimin e kanaleve në formë V-je.

Duhet të merret në konsideratë mjedisi në të cilin do të përdoret PCB-ja. Për një njësi kontrolli elektronik në fushën mjekësore, PCB-të e holla garantojnë stres të reduktuar. Pllakat që janë shumë të holla - dhe për këtë arsye shumë fleksibile - janë më të ndjeshme ndaj nxehtësisë. Ato mund të përkulen dhe të marrin një kënd të padëshirueshëm gjatë hapave të saldimit të komponentëve.

Kontroll i impedancësTrashësia e pllakës nënkupton trashësinë e mjedisit dielektrik, në këtë rast FR-4, e cila është ajo që lehtëson kontrollin e impedancës. Kur impedanca është një faktor i rëndësishëm, trashësia e pllakës është një kriter përcaktues që duhet të merret në konsideratë.

LidhjetLloji i lidhësve të përdorur për një qark të shtypur përcakton gjithashtu trashësinë e FR-4.

Pse të zgjidhni FR4?

Kostoja e përballueshme e FR4-ve i bën ato një opsion standard për prodhimin e serive të vogla të PCB-ve ose për prototipimin elektronik.

Megjithatë, FR4 nuk është ideal për qarqet e printuara me frekuencë të lartë. Në mënyrë të ngjashme, nëse doni të ndërtoni PCB-të tuaja në produkte që nuk lejojnë lehtësisht adoptimin e komponentëve dhe që nuk janë shumë të përshtatshme për PCB-të fleksibël, duhet të preferoni një material tjetër: poliimid/poliamid.

Llojet e ndryshme të FR-4 të disponueshme nga Proto-Electronics

Standardi FR4

FR4 SHENGYI familja S1000H
Trashësia nga 0.2 në 3.2 mm.
Familja FR4 VENTEC VT 481
Trashësia nga 0.2 në 3.2 mm.
FR4 SHENGYI familja S1000-2
Trashësia nga 0.6 në 3.2 mm.
Familja FR4 VENTEC VT 47
Trashësia nga 0.6 në 3.2 mm.
FR4 SHENGYI familja S1600
Trashësia standarde 1.6 mm.
Familja FR4 VENTEC VT 42C
Trashësia standarde 1.6 mm.
Ky material është një qelq epoksi pa bakër, i projektuar për përdorim në pllaka izoluese, shabllone, mbështetëse të pllakave, etj. Ato prodhohen duke përdorur vizatime mekanike të tipit Gerber ose skedarë DXF.
Trashësia nga 0.3 deri në 5 mm.