Notizie PCB - fr4 proprietà e densità dei materiali?

Quasi tutti i dispositivi elettronici utilizzati oggi sono incorporati con circuiti stampati. Il contributo dei circuiti stampati PCB alle prestazioni e alle funzioni dei prodotti elettronici è molto importante. Pertanto, devono essere impeccabili. Come parte del circuito stampato, i materiali devono essere accuratamente basati su vari fattori. Scegliere il materiale utilizzato per produrre il circuito stampato. Tra loro, il materiale FR4 ha guadagnato grande attrazione nell'elaborazione del PCB ed è il materiale più popolare utilizzato per fabbricare i circuiti stampati. In FR4,FR sta per ritardante di fiamma, e il numero 4 rappresenta il grado che distingue il materiale dagli altri materiali. FR4 è un sottile laminato in resina epossidica rinforzata con fibra di vetro intrecciata per l'elaborazione del PCB. Cosa rende FR4 così popolare nell'elaborazione del PCB e quali sono le proprietà benefiche dei materiali FR4?

1. Buona prestazione elettrica

Le proprietà elettriche dei materiali dei circuiti stampati svolgono un ruolo chiave nelle considerazioni di integrità del segnale e impedenza perché sono importanti per la velocità dei segnali elettrici che si propagano attraverso il materiale. Il materiale FR4 ha un'elevata resistenza dielettrica, che contribuisce alle sue proprietà di isolamento elettrico. A seconda del metodo di tessitura della fibra di vetro, della resina e dello spessore, la costante dielettrica (Dk) di FR4 varia nell'intervallo di 3,8-4,8 MHz.

2. Non infiammabile

I ritardanti di fiamma sono adatti a vari processi di produzione e possono produrre risultati prevedibili. Il materiale FR4 ha eccellenti proprietà termiche, elettriche e meccaniche, che lo rendono la prima scelta per molte applicazioni elettroniche.

3. Igroscopicità

Questa è una delle caratteristiche importanti del materiale FR4. Quando immerso in acqua, il materiale ha un basso tasso di assorbimento dell'umidità dello 0,10%. Inoltre, il materiale FR4 ha una resistenza alle alte temperature, oltre a una forte resistenza all'umidità, può anche resistere a un ampio intervallo di temperatura.

4. Efficacia in termini di costi

Il materiale FR4 è un substrato comunemente usato del circuito stampato. Oltre alle proprietà fisiche e chimiche stabili, ha anche caratteristiche di costo relativamente basse. Ciò avvantaggia alcuni produttori e progettisti di PCB che sono preoccupati per i costi.

densità del materiale fr4:

I substrati FR-4 sono sistemi di resina epossidica, quindi il valore Tg è stato a lungo l'indicatore più comune utilizzato per classificare i gradi di substrato FR-4 ed è uno degli indicatori di prestazione primari nella specifica IPC-4101.

Temperatura di transizione del vetro Tg

Il valore Tg di un sistema di resina si riferisce al punto di transizione della temperatura in cui il materiale passa da uno stato relativamente rigido o "vetroso" a uno stato deformabile o ammorbidito. Questo cambiamento termodinamico è sempre reversibile finché la resina non si decompone. Ciò significa che quando un materiale viene riscaldato dalla temperatura ambiente ad una temperatura superiore al valore Tg e poi raffreddato al di sotto del valore Tg, può essere cambiato di nuovo a uno stato rigido con le stesse proprietà di prima. Tuttavia, quando un materiale viene riscaldato ad una temperatura molto superiore al suo valore Tg, può verificarsi un cambiamento irreversibile di fase. Gli effetti causati da tali temperature dipendono fortemente dal tipo di materiale e dalla decomposizione termica della resina.

In generale, un Tg più alto del materiale di base significa una maggiore affidabilità del materiale. Se lo stile utilizza un processo di saldatura senza piombo, anche la temperatura di decomposizione termica (Td) del materiale di base deve essere considerata.

Altri importanti indicatori di prestazione includono il coefficiente di espansione termica (CTE), l'assorbimento dell'acqua, le caratteristiche di adesione del materiale e i test di tempo di delaminazione comunemente usati come T260 e T288.

Linee guida importanti per la selezione dei materiali FR4 nella lavorazione del PCB? Lo spessore del materiale FR4 svolge un ruolo chiave nell'elaborazione del PCB. Oltre allo spessore del materiale, ci sono diversi indicatori importanti da considerare quando si selezionano i materiali FR4 per la lavorazione del circuito stampato. Quando la temperatura di esercizio supera i 150°C, è sempre una buona abitudine scegliere laminati FR4 ad alte prestazioni. Come accennato in precedenza, questi materiali forniscono una migliore resistenza al calore e bassi tassi di espansione pur mantenendo la producibilità. Considera materiali FR4 sottili con vincoli di spazio per rendere il PCB funzionalmente affidabile. Questi materiali leggeri supportano componenti di precisione per realizzare connettori USB, accessori Bluetooth e altri dispositivi.

I materiali sottili FR4 sono ampiamente utilizzati in applicazioni dove lo spazio è sempre limitato. Questi materiali sono noti per fornire una maggiore flessibilità, quindi vengono utilizzati per costruire PCB complessi e sottili utilizzati nell'industria medica e automobilistica. Scegliere un materiale con costante dielettrica uniforme a frequenze diverse. FR4 è adatto a questo. Evitare di utilizzare altri materiali PCB sottili con scanalature, in quanto ciò può causare un alto rischio di rottura o danni al circuito stampato. A causa degli stessi requisiti, FR4 è prodotto e disponibile in varie specifiche e configurazioni. Le loro proprietà fisiche e chimiche vantaggiose hanno favorito la loro popolarità. Se avete intenzione di prendere in considerazione FR4 nelle prossime applicazioni elettroniche, è sempre una buona prassi consultare i partecipanti del settore che possono fornire assistenza tecnica inclusa la selezione dei materiali.