ప్రింటెడ్ సర్క్యూట్ల కోసం FR-4 కి ఒక గైడ్

FR-4 లేదా FR4 యొక్క లక్షణాలు మరియు లక్షణాలు దీనిని సరసమైన ధరకే చాలా బహుముఖంగా చేస్తాయి. అందుకే ప్రింటెడ్ సర్క్యూట్ ఉత్పత్తిలో దీని ఉపయోగం చాలా విస్తృతంగా ఉంది. అందువల్ల, దాని గురించి ఒక కథనాన్ని మన బ్లాగులో చేర్చడం సాధారణం.

ఈ వ్యాసంలో, మీరు దీని గురించి మరింత తెలుసుకుంటారు:

FR4 యొక్క లక్షణాలు మరియు ప్రయోజనాలు
FR-4 యొక్క వివిధ రకాలు
మందాన్ని ఎన్నుకునేటప్పుడు పరిగణించవలసిన అంశాలు
FR4 ని ఎందుకు ఎంచుకోవాలి?
ప్రోటో-ఎలక్ట్రానిక్స్ నుండి లభించే FR4 రకాలు

FR4 లక్షణాలు మరియు పదార్థాలు

FR4 అనేది గ్లాస్-రీన్ఫోర్స్డ్ ఎపాక్సీ రెసిన్ లామినేట్ కోసం NEMA (నేషనల్ ఎలక్ట్రికల్ మాన్యుఫ్యాక్చరర్స్ అసోసియేషన్) నిర్వచించిన ప్రమాణం.

FR అంటే "జ్వాల నిరోధకం" మరియు ప్లాస్టిక్ పదార్థాల మండే సామర్థ్యంపై పదార్థం UL94V-0 ప్రమాణానికి అనుగుణంగా ఉందని సూచిస్తుంది. 94V-0 కోడ్ అన్ని FR-4 PCBలలో కనిపిస్తుంది. ఇది మంట వ్యాప్తి చెందకుండా మరియు పదార్థం కాలిపోయినప్పుడు దాని వేగవంతమైన ఆర్పివేయబడకుండా హామీ ఇస్తుంది.

తయారీ పద్ధతులు మరియు ఉపయోగించే రెసిన్‌లను బట్టి హై TGలు లేదా HiTGలకు దీని గ్లాస్ ట్రాన్సిషన్ (TG) 115°C నుండి 200°C వరకు ఉంటుంది. ఒక ప్రామాణిక FR-4 PCBలో రెండు సన్నని లామినేటెడ్ రాగి పొరల మధ్య FR-4 పొర ఉంటుంది.

FR-4 అగ్ని నిరోధక హాలోజన్ రసాయన మూలకం అని పిలవబడే బ్రోమిన్‌ను ఉపయోగిస్తుంది. ఇది చాలా అనువర్తనాల్లో తక్కువ నిరోధకత కలిగిన మరొక మిశ్రమ G-10 స్థానంలో నిలిచింది.

FR4 మంచి నిరోధక-బరువు నిష్పత్తిని కలిగి ఉండటం వల్ల ప్రయోజనం ఉంటుంది. ఇది నీటిని గ్రహించదు, అధిక యాంత్రిక బలాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు పొడి లేదా తేమతో కూడిన వాతావరణంలో మంచి ఇన్సులేటింగ్ సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది.

FR-4 ఉదాహరణలు

ప్రామాణిక FR4: దీని పేరు సూచించినట్లుగా, ఇది 140°C నుండి 150°C వరకు ఉష్ణ నిరోధకత కలిగిన ప్రామాణిక FR-4.

అధిక TG FR4: ఈ రకమైన FR-4 దాదాపు 180°C అధిక గాజు పరివర్తన (TG) కలిగి ఉంటుంది.

అధిక CTI FR4: 600 వోల్ట్‌ల కంటే ఎక్కువ తులనాత్మక ట్రాకింగ్ సూచిక.

లామినేటెడ్ కాపర్ లేని FR4: ఇన్సులేషన్ ప్లేట్లు మరియు బోర్డు సపోర్ట్‌లకు అనువైనది.

ఈ విభిన్న పదార్థాల లక్షణాల గురించి మరిన్ని వివరాలు తరువాత వ్యాసంలో ఉన్నాయి.

మందాన్ని ఎన్నుకునేటప్పుడు పరిగణించవలసిన అంశాలు

భాగాలతో అనుకూలత: అనేక రకాల ప్రింటెడ్ సర్క్యూట్‌లను ఉత్పత్తి చేయడానికి FR-4 ఉపయోగించినప్పటికీ, దాని మందం ఉపయోగించిన భాగాల రకాలపై పరిణామాలను కలిగి ఉంటుంది. ఉదాహరణకు, THT భాగాలు ఇతర భాగాల నుండి భిన్నంగా ఉంటాయి మరియు సన్నని PCB అవసరం.

స్థలం ఆదా: PCBని డిజైన్ చేసేటప్పుడు స్థలాన్ని ఆదా చేయడం చాలా అవసరం, ముఖ్యంగా USB కనెక్టర్లు మరియు బ్లూటూత్ ఉపకరణాల కోసం. స్థలం ఆదా చేయడం కీలకమైన కాన్ఫిగరేషన్‌లలో సన్నని బోర్డులను ఉపయోగిస్తారు.

డిజైన్ మరియు వశ్యత: చాలా మంది తయారీదారులు సన్నని బోర్డుల కంటే మందపాటి బోర్డులను ఇష్టపడతారు. FR-4 ఉపయోగించి, ఉపరితలం చాలా సన్నగా ఉంటే, బోర్డు కొలతలు పెంచితే అది విరిగిపోయే ప్రమాదం ఉంది. మరోవైపు, మందమైన బోర్డులు సరళంగా ఉంటాయి మరియు V-గ్రూవ్‌లను సృష్టించడం సాధ్యం చేస్తాయి.

PCB ఉపయోగించబడే వాతావరణాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి. వైద్య రంగంలో ఎలక్ట్రానిక్ కంట్రోల్ యూనిట్ కోసం, సన్నని PCBలు తగ్గిన ఒత్తిడిని హామీ ఇస్తాయి. చాలా సన్నగా ఉండే - మరియు అందువల్ల చాలా సరళంగా ఉండే - బోర్డులు వేడికి ఎక్కువగా గురవుతాయి. కాంపోనెంట్ సోల్డరింగ్ దశల సమయంలో అవి వంగి అవాంఛనీయ కోణాన్ని తీసుకోవచ్చు.

ఇంపెడెన్స్ నియంత్రణ: బోర్డు మందం విద్యుద్వాహక పర్యావరణ మందాన్ని సూచిస్తుంది, ఈ సందర్భంలో FR-4, ఇది ఇంపెడెన్స్ నియంత్రణను సులభతరం చేస్తుంది. ఇంపెడెన్స్ ఒక ముఖ్యమైన అంశం అయినప్పుడు, బోర్డు మందం పరిగణనలోకి తీసుకోవలసిన నిర్ణయాత్మక ప్రమాణం.

కనెక్షన్లు: ప్రింటెడ్ సర్క్యూట్ కోసం ఉపయోగించే కనెక్టర్ల రకం కూడా FR-4 మందాన్ని నిర్ణయిస్తుంది.

FR4 ని ఎందుకు ఎంచుకోవాలి?

FR4ల సరసమైన ధర, చిన్న శ్రేణి PCBల ఉత్పత్తికి లేదా ఎలక్ట్రానిక్ ప్రోటోటైపింగ్‌కు వాటిని ప్రామాణిక ఎంపికగా చేస్తుంది.

అయితే, FR4 అధిక ఫ్రీక్వెన్సీ ప్రింటెడ్ సర్క్యూట్‌లకు అనువైనది కాదు. అదేవిధంగా, మీరు మీ PCBలను సులభంగా భాగాలను స్వీకరించడానికి అనుమతించని మరియు సౌకర్యవంతమైన PCBలకు సరిపోని ఉత్పత్తులుగా నిర్మించాలనుకుంటే, మీరు మరొక పదార్థాన్ని ఎంచుకోవాలి: పాలిమైడ్/పాలిమైడ్.

ప్రోటో-ఎలక్ట్రానిక్స్ నుండి లభించే వివిధ రకాల FR-4లు

ప్రామాణిక FR4

FR4 షెంగీ కుటుంబం S1000H
మందం 0.2 నుండి 3.2 మిమీ వరకు.
FR4 VENTEC కుటుంబం VT 481
మందం 0.2 నుండి 3.2 మిమీ వరకు.
FR4 షెంగీ కుటుంబం S1000-2
మందం 0.6 నుండి 3.2 మిమీ వరకు.
FR4 VENTEC కుటుంబం VT 47
మందం 0.6 నుండి 3.2 మిమీ వరకు.
FR4 షెంగీ కుటుంబం S1600
ప్రామాణిక మందం 1.6 మిమీ.
FR4 VENTEC కుటుంబం VT 42C
ప్రామాణిక మందం 1.6 మిమీ.
ఈ పదార్థం రాగి లేని ఎపాక్సీ గ్లాస్, ఇన్సులేషన్ ప్లేట్లు, టెంప్లేట్‌లు, బోర్డు సపోర్ట్‌లు మొదలైన వాటిలో ఉపయోగించడానికి రూపొందించబడింది. వీటిని గెర్బర్ రకం మెకానికల్ డ్రాయింగ్‌లు లేదా DXF ఫైల్‌లను ఉపయోగించి తయారు చేస్తారు.
మందం 0.3 నుండి 5 మిమీ వరకు.