Berita PCB - Ciri-ciri dan ketepatan bahan fr4

Hampir semua peranti elektronik yang digunakan hari ini dipenuhi dengan papan sirkuit cetak. Kontribusi papan sirkuit PCB kepada prestasi dan fungsi produk elektronik adalah sangat penting. Oleh itu, mereka mesti tidak ada kesalahan. Sebahagian dari papan sirkuit dicetak,bahan-bahan mestilah berdasarkan berbagai faktor. Pilih bahan yang digunakan untuk menghasilkan papan sirkuit cetak. Di antara mereka, bahan FR4 telah mendapat menarik dalam pemprosesan PCB dan adalah bahan yang paling populer digunakan untuk menghasilkan papan sirkuit cetak. Dalam FR4,FR bermakna penyesalan api,dan nombor 4 mewakili gred yang membezakan bahan dari bahan lain. FR4 adalah laminat resin epoksi terkuat serat kaca kering untuk pemprosesan PCB. Apa yang membuat FR4 begitu populer dalam pemprosesan PCB,dan apa sifat-sifat yang berguna dari bahan FR4?

1.Performasi elektrik yang baik

Ciri-ciri elektrik bahan papan sirkuit bermain peran utama dalam integriti isyarat dan pertimbangan impedance kerana ia penting untuk kelajuan isyarat elektrik yang berkembang melalui bahan. Bahan FR4 mempunyai kekuatan dielektrik tinggi,yang berkontribusi kepada ciri-ciri insulasi elektrik. Bergantung pada kaedah weaving serat kaca, resin dan tebal, konstan dielektrik (Dk) FR4 berbeza dalam julat 3.8-4.8 MHz.

2.Tidak boleh terbakar

Penceroboh api sesuai untuk pelbagai proses penghasilan dan boleh menghasilkan hasil yang boleh dijangka. Bahan FR4 mempunyai sifat panas, elektrik dan mekanik yang baik, menjadikannya pilihan pertama untuk banyak aplikasi elektronik.

3.Hygroscopicity

Ini adalah salah satu ciri-ciri penting bahan FR4. Apabila ditenggelamkan dalam air,bahan mempunyai kadar penyorban basah rendah 0.10%. Selain itu, bahan FR4 mempunyai kekebalan suhu tinggi, selain kekebalan basah yang kuat, ia juga boleh menahan julat suhu yang luas.

4.Efektivitas

Bahan FR4 adalah substrat pcb yang biasa digunakan. Selain ciri-ciri fizikal dan kimia yang stabil,ia juga mempunyai ciri-ciri biaya yang relatif rendah. Ini memberi manfaat kepada beberapa pembuat PCB dan desainer yang bimbang tentang biaya.

Kepadatan bahan 5.Fr4:

Substrat FR-4 adalah sistem resin epoksi, jadi nilai Tg sudah lama merupakan indikator paling umum yang digunakan untuk mengklasifikasi grad substrat FR-4, dan merupakan salah satu indikator prestasi utama dalam spesifikasi IPC-4101.

6.Suhu transisi kaca Tg

Nilai Tg sistem resin merujuk kepada titik transisi suhu di mana bahan berubah dari keadaan relatif ketat atau "kaca" ke keadaan yang tidak boleh membentuk atau lembut. Perubahan termodinamik ini sentiasa boleh dikembalikan selagi resin tidak hancur. Ini bermakna bahawa apabila bahan dipanaskan dari suhu bilik ke suhu di atas nilai Tg dan kemudian disejukkan di bawah nilai Tg, ia boleh diubah kembali ke keadaan yang kasar dengan ciri-ciri yang sama seperti sebelumnya. Bagaimanapun, apabila bahan dipanaskan kepada suhu yang jauh lebih tinggi daripada nilai Tg, perubahan fasa yang tidak boleh dikembalikan mungkin berkesan. Kesan yang disebabkan oleh suhu seperti ini sangat bergantung pada jenis bahan dan pada pecahan panas resin.

Secara umum, Tg yang lebih tinggi dari bahan asas bermakna kepercayaan bahan yang lebih tinggi. Jika gaya menggunakan proses penyelamatan bebas lead,suhu penyelamatan panas (Td) bahan asas juga perlu dianggap.

Penunjuk prestasi penting lainnya termasuk koeficien pengembangan panas (CTE), penyorban air, ciri-ciri penyekapan bahan, dan ujian masa lambat yang biasanya digunakan seperti T260 dan T288.

Kepadatan bahan FR4 biasanya berlainan dari 1.9 hingga 2.2 g/cm3, bergantung pada tanda, tebal dan proses penghasilan. Papan FR4 lebih tebal biasanya mempunyai ketepatan yang lebih tinggi kerana ia mengandungi lebih banyak bahan dalam struktur mereka.

Kepadatan FR4 mempunyai kesan langsung pada konduktiviti panas dan kekuatan mekanik papan. Kepadatan yang lebih tinggi biasanya bermaksud stabil panas yang lebih baik, yang khususnya penting untuk komponen elektronik kuasa yang tinggi. Namun, terlalu banyak ketepatan juga boleh meningkatkan berat papan, membahayakan keperluan reka ringan.

Bahan FR4 padat rendah biasanya mempunyai padat dalam julat 1.6 hingga 1.7 g/cm3, menjadikannya sesuai untuk aplikasi sensitif berat seperti ruang udara dan peranti yang boleh dibawa. Bahan-bahan ketepatan rendah tidak hanya mengurangkan berat struktur keseluruhan, tetapi juga menyimpan ciri-ciri elektrik yang baik ke suatu kadar.

Impak Kekerasan Material FR4 pada Masa Kehidupan Design Papan

1.Kepadatan Material dan Pengurusan Terma

Kepadatan bahan FR4 mempengaruhi secara langsung konduktiviti panas mereka. Material padat yang lebih tinggi cenderung mempunyai stabiliti panas yang lebih baik, yang bermakna prestasi papan disimpan selama masa yang lebih panjang dalam persekitaran operasi suhu tinggi, mengurangi tekanan mekanik disebabkan oleh pengembangan panas dan demikian memperpanjang kehidupan desain. Sebaliknya, bahan-bahan FR4 yang padat rendah boleh menyebabkan pemanasan dan tekanan panas meningkat, yang menutup kehidupan papan.

2.Kekuatan Material dan Keadaan Impak Mekanikal

Kepadatan FR4 berkaitan dengan kekuatan mekaniknya dan ketat. Material FR4 yang lebih tinggi biasanya mempunyai perlawanan yang lebih besar terhadap kejutan mekanik, yang khususnya penting dalam aplikasi di mana papan terkena getaran atau kejutan yang sering. Jika bahan itu tidak cukup kuat, papan lebih mungkin untuk retak atau pecah, mempengaruhi ciri-ciri elektrik dan oleh itu mempengaruhi negatif kehidupan desain.

3.Karakteristik Elektrik dan Stabiliti Kelayakan

Kepadatan FR4 juga mempengaruhi ciri-ciri elektrik seperti kekuatan dielektrik dan insulasi. Kepadatan lebih tinggi FR4 biasanya menyediakan izolasi elektrik yang lebih tinggi, yang khususnya penting untuk aplikasi frekuensi tinggi dan persekitaran tensi tinggi. Dalam keadaan-keadaan ini, bahan-bahan yang lebih rendah densiti boleh menyebabkan kerosakan atau bocoran semasa, mempengaruhi prestasi dan keselamatan keseluruhan sirkuit.

4.Pemilihan Biaya dan Material

Bahan-bahan FR4 yang lebih tinggi biasanya juga relatif mahal, tetapi memilih bahan-bahan densiti yang lebih tinggi mungkin keputusan yang lebih masuk akal ekonomi apabila ia datang untuk memastikan kestabilan jangka panjang papan. Kekurangan biaya bahan dalam jangka pendek mungkin menyebabkan peningkatan kegagalan dan biaya penyelenggaran dalam jangka panjang, yang akan lebih mahal daripada ia bernilai.

Arahan penting untuk memilih bahan FR4 dalam pemprosesan PCB? Ketebasan bahan FR4 bermain peran utama dalam pemprosesan PCB. Selain ketinggian bahan, terdapat beberapa indikator penting untuk dipertimbangkan bila memilih bahan FR4 untuk pemprosesan papan sirkuit. Apabila suhu operasi melebihi 150°C, ia sentiasa kebiasaan yang baik untuk memilih laminat berkesan tinggi FR4. Seperti yang disebutkan tadi, bahan-bahan ini menyediakan tahan panas yang lebih baik dan kadar pengembangan rendah sementara menjaga kemudahan penghasilan. Pertimbangkan bahan FR4 tipis dengan kekangan ruang untuk membuat PCB boleh dipercayai secara berfungsi. Bahan ringan ini menyokong komponen ketepatan untuk membuat sambungan USB, aksesori Bluetooth dan peranti lain.

Bahan FR4 halus digunakan secara luas dalam aplikasi di mana ruang sentiasa terbatas. Bahan-bahan ini diketahui untuk menyediakan fleksibiliti yang lebih baik,sehingga ia digunakan untuk membina PCB kompleks dan tipis yang digunakan dalam industri perubatan dan kereta. Pilih bahan dengan konstan dielektrik seragam pada frekuensi yang berbeza. FR4 sesuai untuk ini. Janganlah menggunakan bahan-bahan PCB halus lain dengan lubang, kerana ini boleh menyebabkan risiko yang tinggi untuk pecah atau kerosakan papan sirkuit. Kerana keperluan yang sama, FR4 dihasilkan dan tersedia dalam spesifikasi dan konfigurasi berbeza. Ciri-ciri fisik dan kimia yang bermanfaat mereka telah mempromosikan popularitas mereka. Jika anda merancang untuk mempertimbangkan FR4 dalam aplikasi elektronik yang akan datang, ia sentiasa praktik yang baik untuk berkonsultasi peserta industri yang mungkin menyediakan bantuan teknikal termasuk pemilihan bahan.