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PCB 블로그 - FR-4 VS 알루미늄 판

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PCB 블로그 - FR-4 VS 알루미늄 판

FR-4 VS 알루미늄 판

2023-08-04
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Author:iPCB

FR4 회로 보드의 재료는 유리 섬유와 에폭시 수지의 합성 재료이며 유리 섬유 피복 mpregnated 에폭시 수지로 알려져 있습니다.일반적으로, 유리 섬유와 에포кси 수지의 비율은 1:2.Its 이점은 좋은 내열성, 안정적인 전기 절연 성능 및 높은 기계적 강도를 포함하여 다양한 전자 장치에서 널리 사용됩니다.CTE (열 확장 계수)는 온도 변화에 반응하여 재료가 확장되는 정도이며 일반적으로 ppm/°C (온도 당 천 부분)로 표현됩니다. FR-4는 대부분의 유기 CTCTCTE CTE CTE 값이 약 15 ~ 19 ppm/°C이며, 대부분의 유기 CTE CTE 요구에 적합합니다.낮은 CTE 패키지에 대한 산업 수요가 증가함에 따라 FR-4의 CTE는 더 높은 검사를 받았습니다.


CTE는 PCB의 성능에 매우 중요하며, 특히 열 주기에 노출되는 경우 CTE가 다른 재료 사이의 불일치로 기계적 고장으로 이어질 수 있는 스트레스를 초래할 수 있기 때문입니다.특히, FR-4가 다른 재료(예를 들어 구리)와 결합될 때, 온도 변화는 각 재료의 다양한 확장 속도로 인해 인터페이스에서 균열이나 구구구구부를 일으킬 수 있습니다.FR-4 재료의 수평 및 수직 CTE (CTEx, CTEy, CTEz)는 설계의 신뢰성을 보장하기 위해 정확하게 고려해야합니다.


FR4 회로판의 제조 과정은 다음 단계로 요약될 수 있습니다.

유리 섬유 피복의 1.Preparation: 유리 섬유는 유리 섬유 피복을 형성하기 위해 Loom에 의해 연결됩니다.

2.Rough 가공: 준비된 유리 섬유 피복을 큰 금형에 넣고 에폭시 수지를 추가하고, 뜨거운 압박 기술로 그것을 형성하기 위해 치료합니다.

3.Precision 가공: 미리 가공된 유리 섬유 피복은 FR4 회로판의 다양한 명세 및 모델을 생산하기 위해 드릴링, 구리 정착 및 검사를 통해 가공됩니다.


FR-4는 인쇄 회로 보드 (PCB)에 대한 일반적으로 사용되는 기판이며, 열확장 계수 (CTE)는 전자 산업의 여러 응용 프로그램에서 중요합니다.

1.Thermal 관리 및 차원 안정성

FR-4 재료의 CTE는 일반적으로 50-70 x 10^-6/°C 범위에 있으며 온도 변화 중에 차원 안정성을 나타냅니다.전자 장치가 작동할 때 열 생성이 재료를 확장하거나 수축시키고 지나치게 높은 CTE는 보드를 변형시키고 신뢰성에 영향을 미칠 수 있습니다.디자이너는 다양한 작동 조건에서 보드의 원활한 작동을 보장하기 위해 CTE의 영향을 고려해야합니다.

2.Soldering 신뢰성

용접 과정에서 회로판은 빠른 열 주기를 겪고, 급격한 온도의 상승과 하락은 불량한 용접 접촉과 그 후 연결 실패를 일으킬 수 있습니다.CTE에 적합한 재료를 선택하면 열 스트레스를 줄일 수 있으며 열합합관절의 강도와 신뢰성을 보장할 수 있습니다.이것은 전자 장비의 고밀도 조립 및 소형화에 특히 중요합니다.

고주파수 회로에 있는 응용 프로그램의 3.The 중요성

고주파 회로에는 재료의 절전성 특성과 열확장 특성에 대한 엄격한 요구 사항이 있습니다.FR-4는 고주파 응용 프로그램에서 재료가 제대로 선택되지 않으면 신호 지연과 왜곡으로 이어질 수 있습니다.적절한 CTE는 보드가 작동 주파수에서 좋은 신호 무결성을 유지할 수 있으며 고주파수 회로를 설계하는 중요한 요소 중 하나입니다.

4.비용 효율성 고려 사항

FR-4는 다른 재료 (예: 세라픽, PTFE 등)에 비해 저렴한 비용과 비교적 안정적인 성능 옵션입니다.비용-이익 관점에서 FR-4는 기본적인 CTE 요구 사항을 충족시키면서 생산에서 높은 정도의 경제를 제공합니다.이 비용/성능 이점은 FR-4를 여러 분야에서, 특히 소비자 전자 제품에서 지배적인 재료로 만들었습니다.


FR4 vs 알루미늄 판


알루미늄 플레이트는 좋은 열 분산 기능을 가진 금속 기반 구리 입히는 플레이트입니다.일반적으로 단일 패널은 3층 구조, 즉 회로 층 (구리 포일), 절연 층 및 금속 기판으로 구성됩니다.고급 사용을 위한 일부 디자인은 또한 회로 층, 절연 층, 알루미늄 기초, 절연 층 및 회로 층의 구조를 가진 이중 측면 보드입니다.매우 적은 응용 프로그램은 절연 층과 알루미늄 판으로 일반적인 다층 보드를 결합하여 만들 수 있는 다층 보드입니다.


FR-4와 알루미늄 플레이트의 차이점

1.성능

알루미늄 플레이트와 FR-4 플레이트의 비교에서 다른 기판 재료의 철사 (구리 철사) 와 신관 전류의 비교는 금속 기판의 높은 열 분산으로 인해 전도성이 크게 개선되어 있음을 보여줍니다. 다른 관점에서 알루미늄 플레이트의 높은 열 분산 특성을 나타냅니다.알루미늄 기판의 열 분산은 절연 층 두께와 열 전도성과 관련이 있습니다.절연층이 절연 층이 절절연층이 절절연층이 절연절연층이 절연절해질수록 알루미늄 플레이트의 열전도도 (그러나 압력 저항이 낮아질수록) 높습니다.


2. 가공성

알루미늄 플레이트는 FR-4 플레이트보다 우수한 높은 기계적 강도와 견고성을 가지고 있습니다.이 목적을 위해, 대형 부품이 설치될 수 있는 알루미늄 판에 대형 지역 인쇄 판을 만들 수 있습니다.


3.Electromagnetic 방패 성능

회로의 성능을 보장하기 위해 전자 제품의 특정 부품은 전자기 파 방사선과 간전전을 방지해야합니다.알루미늄 플레이트는 전자기 파를 보호하기 위해 보호 플레이트로 사용할 수 있습니다.


4.Thermal 확장 계수

일반적인 FR-4의 열 확장으로 인해, 특히 플레이트의 두께는 금속화 된 구멍과 철사의 품질에 영향을 미칩니다.주요 이유는 원료에서 구리의 열 확장 계수가 두께에 17 * 106cm / cm-C이며 FR-4 판의 열 확장 계수는 110 * 106cm / cm-c이며, 중요한 차이가 있으며 가열 기판 확장, 구리 철사의 변화 및 금속 구멍 파열으로 인한 제품 신뢰성에 손상이 발생하는 경향이 있습니다.알루미늄 판의 열확장 계수는 50 × 106 cm / cm-C이며 일반적인 FR-4 보드보다 작고 구리 호일의 열확장 계수에 가까운 것입니다.


5.Application 분야

FR-4 보드는 일반 회로 설계 및 일반 전자 제품에 적합합니다.알루미늄 판은 종종 LED 라이트 보드와 같은 높은 열 분산 요구 사항을 가진 전자 제품에서 사용됩니다.


FR4는 PCB 제조에서 가장 일반적으로 사용되는 보드 중 하나인 유리 섬유 강화 에포кси 수지 보드입니다. 우수한 기계적 강도, 내열성 및 전기 성능이 있으며 고온 및 주파수에서 작동할 수 있습니다.FR4 보드는 열확장과 좋은 안정성의 작은 계수를 가지고 있으며, 고정밀 전자 제품의 제조에 적합합니다.


알루미늄 플레이트는 알루미늄 플레이트, 절연 층 및 구리 포일로 구성된 금속 기판입니다.그것은 우수한 열 전도성과 열 분산 성능을 가지고 있으며, 고전력 전자 제품의 제조에 적합합니다.알루미늄 플레이트의 열 분산 성능은 FR4 플레이트보다 좋기 때문에 고전력 LED 조명, 고전력 주파수 변환기 및 기타 전자 제품의 제조에 적합합니다.


PCB 보드의 다양성은 전자 제품의 제조에 대한 더 많은 선택권을 제공합니다.보드를 선택할 때 성능 요구 사항, 작업 환경 및 전자 제품의 비용과 같은 요소를 포괄적으로 고려해야합니다.FR4 vs 알루미늄 플레이트는 실제 상황에 따라 선택해야하는 장점과 단점을 가지고 있습니다.