پرنٹ شدہ سرکٹس کے لیے FR-4 کے لیے ایک گائیڈ

FR-4 یا FR4 کی خصوصیات اور خصوصیات اسے سستی قیمت پر بہت ورسٹائل بناتی ہیں۔ یہی وجہ ہے کہ پرنٹ شدہ سرکٹ کی پیداوار میں اس کا استعمال بہت وسیع ہے۔ لہذا، یہ معمول ہے کہ ہم اپنے بلاگ پر اس کے بارے میں ایک مضمون شامل کریں۔

اس مضمون میں، آپ کے بارے میں مزید جانیں گے:

FR4 کی خصوصیات اور فوائد
FR-4 کی مختلف اقسام
موٹائی کا انتخاب کرتے وقت جن عوامل پر غور کرنا چاہیے۔
FR4 کیوں منتخب کریں؟
پروٹو الیکٹرانکس سے دستیاب FR4 کی اقسام

FR4 خصوصیات اور مواد

FR4 ایک معیار ہے جسے NEMA (نیشنل الیکٹریکل مینوفیکچررز ایسوسی ایشن) نے شیشے سے تقویت یافتہ epoxy رال کے ٹکڑے کے لیے بیان کیا ہے۔

FR کا مطلب ہے "شعلہ retardant" اور یہ بتاتا ہے کہ مواد پلاسٹک مواد کی سوزش پر UL94V-0 معیار کے مطابق ہے۔ 94V-0 کوڈ تمام FR-4 PCBs پر پایا جا سکتا ہے۔ یہ آگ کے عدم پھیلاؤ اور مواد کے جلنے پر اس کے تیزی سے بجھنے کی ضمانت دیتا ہے۔

اس کا گلاس ٹرانزیشن (TG) ہائی TGs یا HiTGs کے لیے 115°C سے 200°C کے آرڈر کا ہے جو کہ مینوفیکچرنگ کے طریقوں اور استعمال شدہ ریزنز پر منحصر ہے۔ ایک معیاری FR-4 PCB میں پرتدار تانبے کی دو پتلی تہوں کے درمیان FR-4 سینڈوچ کی ایک تہہ ہوگی۔

FR-4 برومین کا استعمال کرتا ہے، ایک نام نہاد ہالوجن کیمیائی عنصر جو آگ سے بچنے والا ہے۔ اس نے G-10 کی جگہ لے لی، ایک اور مرکب جو اپنی زیادہ تر ایپلی کیشنز میں کم مزاحم تھا۔

FR4 کا ایک اچھا مزاحمتی وزن کا تناسب رکھنے کا فائدہ ہے۔ یہ پانی کو جذب نہیں کرتا، اعلی مکینیکل طاقت رکھتا ہے اور خشک یا مرطوب ماحول میں اچھی موصلیت کی صلاحیت رکھتا ہے۔

FR-4 کی مثالیں۔

معیاری FR4: جیسا کہ اس کے نام سے ظاہر ہوتا ہے، یہ معیاری FR-4 ہے جس میں 140°C سے 150°C کے آرڈر کی گرمی کی مزاحمت ہے۔

ہائی TG FR4: اس قسم کی FR-4 میں شیشے کی منتقلی (TG) تقریباً 180°C ہوتی ہے۔

ہائی CTI FR4: تقابلی ٹریکنگ انڈیکس 600 وولٹ سے زیادہ۔

FR4 بغیر پرتدار تانبے کے: موصلیت پلیٹوں اور بورڈ کی حمایت کے لئے مثالی.

ان مختلف مواد کی خصوصیات کی مزید تفصیلات بعد میں مضمون میں موجود ہیں۔

موٹائی کا انتخاب کرتے وقت غور کرنے والے عوامل

اجزاء کے ساتھ مطابقت: اگرچہ FR-4 کا استعمال کئی قسم کے پرنٹ شدہ سرکٹ بنانے کے لیے کیا جاتا ہے، لیکن اس کی موٹائی کا اثر استعمال ہونے والے اجزاء کی اقسام پر ہوتا ہے۔ مثال کے طور پر، THT اجزاء دوسرے اجزاء سے مختلف ہوتے ہیں اور ایک پتلی PCB کی ضرورت ہوتی ہے۔

خلائی بچت: پی سی بی کو ڈیزائن کرتے وقت جگہ کی بچت ضروری ہے، خاص طور پر USB کنیکٹرز اور بلوٹوتھ لوازمات کے لیے۔ سب سے پتلے بورڈ کنفیگریشن میں استعمال ہوتے ہیں جس میں جگہ کی بچت بہت ضروری ہے۔

ڈیزائن اور لچک: زیادہ تر مینوفیکچررز موٹے بورڈوں کو پتلی پر ترجیح دیتے ہیں۔ FR-4 کا استعمال کرتے ہوئے، اگر سبسٹریٹ بہت پتلا ہے، تو اس کے ٹوٹنے کا خطرہ ہو گا اگر بورڈ کے طول و عرض میں اضافہ کیا جائے۔ دوسری طرف، موٹے بورڈ لچکدار ہوتے ہیں اور V-grooves بنانا ممکن بناتے ہیں۔

پی سی بی کو جس ماحول میں استعمال کیا جائے گا اس پر غور کیا جانا چاہیے۔ طبی میدان میں الیکٹرانک کنٹرول یونٹ کے لیے، پتلی پی سی بیز تناؤ کو کم کرنے کی ضمانت دیتے ہیں۔ بورڈز جو بہت پتلے ہیں – اور اس وجہ سے بہت لچکدار ہیں – گرمی کے لیے زیادہ خطرناک ہوتے ہیں۔ وہ جزو سولڈرنگ کے مراحل کے دوران ایک ناپسندیدہ زاویہ کو موڑ سکتے ہیں اور لے سکتے ہیں۔

رکاوٹ کنٹرول: بورڈ کی موٹائی کا مطلب ڈائی الیکٹرک ماحول کی موٹائی ہے، اس معاملے میں FR-4، جو کہ مائبادا کنٹرول میں سہولت فراہم کرتا ہے۔ جب رکاوٹ ایک اہم عنصر ہے، تو بورڈ کی موٹائی ایک فیصلہ کن معیار ہے جس کو مدنظر رکھا جائے۔

کنکشنز: پرنٹ شدہ سرکٹ کے لیے استعمال ہونے والے کنیکٹرز کی قسم بھی FR-4 کی موٹائی کا تعین کرتی ہے۔

FR4 کیوں منتخب کریں؟

FR4s کی سستی قیمت انہیں PCBs کی چھوٹی سیریز بنانے یا الیکٹرانک پروٹو ٹائپنگ کے لیے ایک معیاری آپشن بناتی ہے۔

تاہم، FR4 اعلی تعدد طباعت شدہ سرکٹس کے لیے مثالی نہیں ہے۔ اسی طرح، اگر آپ اپنے PCBs کو ایسی مصنوعات میں بنانا چاہتے ہیں جو آسانی سے اجزاء کو اپنانے کی اجازت نہیں دیتے ہیں اور جو لچکدار PCBs کے لیے بہت کم موزوں ہیں، تو آپ کو دوسرے مواد کو ترجیح دینی چاہیے: پولیمائیڈ/پولیمائیڈ۔

پروٹو الیکٹرانکس سے دستیاب FR-4 کی مختلف اقسام

معیاری FR4

FR4 SHENGYI فیملی S1000H
موٹائی 0.2 سے 3.2 ملی میٹر۔
FR4 VENTEC فیملی VT 481
موٹائی 0.2 سے 3.2 ملی میٹر۔
FR4 SHENGYI فیملی S1000-2
موٹائی 0.6 سے 3.2 ملی میٹر۔
FR4 VENTEC فیملی VT 47
موٹائی 0.6 سے 3.2 ملی میٹر۔
FR4 شینگی فیملی S1600
معیاری موٹائی 1.6 ملی میٹر۔
FR4 VENTEC فیملی VT 42C
معیاری موٹائی 1.6 ملی میٹر۔
یہ مواد ایک epoxy گلاس ہے جس میں تانبا نہیں ہے، جو انسولیشن پلیٹس، ٹیمپلیٹس، بورڈ سپورٹ وغیرہ میں استعمال کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ یہ Gerber قسم کی مکینیکل ڈرائنگ یا DXF فائلوں کا استعمال کرتے ہوئے تیار کیے گئے ہیں۔
0.3 سے 5 ملی میٹر تک موٹائی۔