El FR-4 s’ha de conèixer abans de la placa de PCB

November 28, 2022

S'ha de conèixer FR4 abans de la placa de PCB

Quan realitzem una comanda en una fàbrica de taulers de PCB, sovint hi ha un tipus de placa FR-4 per triar. Actualment, hi ha tres tipus de tipus de tauler: FR-4, placa d’alumini i placa de coure de separació termoelèctrica.

1. FR-4, també escrit com a FR4, és un nom i una nota estàndard

Els materials de substrat orgànic utilitzats per fer PCB consisteixen en 3 components: resina, material de reforç i paper de coure conductiu.

FR en l’estàndard de classificació NEMA significa que la flama-retordant (retorçada de la flama) o resistent al foc (resistent al foc), és a dir, la qualificació d’incendis, de manera que els taulers FR són tots els taulers de flama i el número "4" 4 "4" 4 "4" 4 " "Significa que el material per distingir-lo d'altres materials del mateix nivell, 4 significa que la resina és resina epoxi, el material de reforç és la tela de fibra de vidre i el grau retardant de la flama és UL94 V-0. Les notes retardants de la flama de FR-1, FR-2 i FR-3 són UL 94V-1, i les resines i els materials de reforç utilitzats també són diferents.

2. Índex de rendiment de FR-4
El substrat FR-4 és un sistema de resina epoxi, de manera que durant molt de temps, el valor TG és l’índex més comú utilitzat per classificar els substrats FR-4, i també és un dels indicadors de rendiment més importants en l’especificació IPC-4101.

Temperatura de transició de vidre TG

El valor TG d’un sistema de resina fa referència al punt de transició de la temperatura en què el material canvia d’un estat relativament rígid o “vidre” a un estat deformable o suavitzat. Aquest canvi termodinàmic sempre és reversible sempre que la resina no es descompongui. És a dir, quan un material s’escalfa d’un estat de temperatura normal a una temperatura per sobre del valor TG i, a continuació, es refreda per sota del valor TG, pot tornar a un estat rígid amb les mateixes propietats que abans. Tanmateix, quan un material s’escalfa a temperatures molt per sobre del seu TG, es poden produir canvis de fase irreversibles. L’efecte d’aquesta temperatura té molt a veure amb el tipus de material i també amb la descomposició tèrmica de la resina.

En general, com més gran sigui la TG del substrat, més gran és la fiabilitat del material. Si s’adopta el procés de soldadura lliure de plom, també cal tenir en compte la temperatura de descomposició tèrmica (TD) del material base.

Altres indicadors de rendiment importants inclouen el coeficient d’expansió tèrmica (CTE), l’absorció d’aigua, les propietats d’adhesió del material i proves de temps de delaminació d’ús comú com les proves T260 i T288. [1]

3. Diversitat de FR-4

El drap de fibra de vidre s’utilitza com a material de reforç, el sistema de resina és resina epoxi i el material base amb una qualificació retardant de la flama de UL 94V-0 és FR-4. Hi ha alguna distinció específica entre una classe de materials tan gran?

Dividiu segons el valor TG

La diferència més evident entre els materials FR-4 és el valor TG. Segons la temperatura de TG, els fulls FR-4 es divideixen generalment en TG baix, TG mitjà i TG altes.

A la indústria, el FR-4 amb una TG d’uns 135 ° C es classifica generalment com un full de TG baix; FR-4 amb un TG d’uns 150 ° C és un full TG mitjà; i el FR-4 amb un TG d’uns 170 ° C es classifica com un full de TG alt.

Si hi ha molts moments de pressa durant el processament de PCB, o el nombre de capes de PCB és gran (més de 14 capes), o la temperatura de soldadura és alta (≥230 ° C), o la temperatura de treball és alta (més de 100 ° C) , o la tensió tèrmica de soldadura és gran (com la soldadura d’ones), hauria de triar una placa TG elevada.

Dividir segons la pèrdua.

PCB
FR-4 es pot dividir en:

Placa de pèrdua ordinària (DF≥0.02)
Placa de pèrdua mitjana (0,01 <df <0,02)
Placa de baixa pèrdua (0,005 <df <0,01)
Full de pèrdua ultra-baixa (DF <0,005)