Thông tin PCB - FR-4 VS tấm nhôm

Vật liệu của bảng mạch FR4 là vật liệu tổng hợp của sợi thủy tinh và nhựa epoxy, còn được gọi là nhựa epoxy ngâm tẩm vải sợi thủy tinh. Thông thường, tỷ lệ sợi thủy tinh với epoxy là 1: 2. Ưu điểm của nó bao gồm khả năng chịu nhiệt tốt, tính chất cách điện ổn định và độ bền cơ học cao, làm cho nó được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử khác nhau.

Quy trình sản xuất bảng mạch FR4

Quy trình sản xuất bảng mạch FR4 có thể được tóm tắt trong các bước sau:

1. Chuẩn bị vải sợi thủy tinh: sợi thủy tinh được kết nối bằng máy dệt để tạo thành vải sợi thủy tinh.

2. Roughing: đặt vải sợi thủy tinh đã chuẩn bị sẵn vào khuôn lớn, thêm epoxy, chữa khỏi và tạo hình bằng công nghệ ép nóng.

3. Gia công chính xác: Vải sợi thủy tinh gia công sẵn được khoan, đồng chìm, gia công kiểm tra để sản xuất bảng mạch FR4 với các mô hình thông số kỹ thuật khác nhau.

Tấm nhôm là một tấm đồng mạ kim loại có chức năng tản nhiệt tốt. Thông thường, một tấm duy nhất bao gồm một cấu trúc ba lớp, đó là một lớp mạch (lá đồng), một lớp cách điện và một chất nền kim loại. Một số thiết kế sử dụng cao cấp cũng là bảng điều khiển kép với cấu trúc của lớp mạch, lớp cách điện, cơ sở nhôm, lớp cách điện và lớp mạch. Rất ít ứng dụng là tấm nhiều lớp, có thể được làm bằng cách liên kết các tấm nhiều lớp thông thường với lớp cách nhiệt và tấm nhôm.

Sự khác biệt giữa FR-4 và tấm nhôm

1. Hiệu suất khác nhau

So sánh dây dẫn (dây đồng) và dòng cầu chì trên các vật liệu chất nền khác nhau, từ so sánh tấm nhôm và tấm FR-4, độ dẫn được cải thiện đáng kể do tản nhiệt cao của chất nền kim loại, cho thấy đặc tính tản nhiệt cao của tấm nhôm từ một góc độ khác. Hiệu suất tản nhiệt của chất nền nhôm có liên quan đến độ dày lớp cách nhiệt và độ dẫn nhiệt của nó. Lớp cách nhiệt càng mỏng, độ dẫn nhiệt của tấm nhôm càng cao (nhưng khả năng chịu áp suất càng thấp).

2. khả năng xử lý khác nhau

Tấm nhôm có độ bền cơ học và độ dẻo dai cao, tốt hơn so với tấm FR-4. Đối với điều này, một khu vực rộng lớn của bảng in có thể được thực hiện trên tấm nhôm, nơi các thành phần lớn có thể được cài đặt.

3. Hiệu suất che chắn điện từ khác nhau

Để đảm bảo hiệu suất của mạch, một số thành phần trong thiết bị điện tử cần được bảo vệ khỏi bức xạ và nhiễu sóng điện từ. Tấm nhôm có thể hoạt động như một tấm chắn để che chắn sóng điện từ.

4. Hệ số giãn nở nhiệt khác nhau

Do sự giãn nở nhiệt của FR-4 thông thường, đặc biệt là độ dày của tấm, nó ảnh hưởng đến chất lượng của các lỗ kim loại và dây kim loại. Lý do chính là độ dày hệ số giãn nở nhiệt của đồng trong nguyên liệu thô là 17 * 106cm/cm-C, và tỷ lệ giãn nở nhiệt của tấm FR-4 là 110 * 106cm/cm-C, với sự khác biệt lớn, dễ dàng mở rộng bề mặt sưởi ấm, thay đổi dây đồng, độ tin cậy sản phẩm bị suy giảm do vỡ lỗ kim loại. Hệ số giãn nở nhiệt của tấm nhôm là 50â 106cm/cm-C, nhỏ hơn so với tấm FR-4 thông thường và gần với tốc độ giãn nở nhiệt của lá đồng.

5. Các lĩnh vực ứng dụng khác nhau

Bảng FR-4 phù hợp cho thiết kế mạch nói chung và các sản phẩm điện tử nói chung. Tấm nhôm thường được sử dụng trong các thiết bị điện tử có yêu cầu tản nhiệt cao, chẳng hạn như bảng đèn LED.

FR4 là một tấm nhựa epoxy gia cố bằng sợi thủy tinh, một trong những tấm phổ biến nhất được sử dụng trong sản xuất PCB. Nó có độ bền cơ học tuyệt vời, khả năng chịu nhiệt và tính chất điện và có thể hoạt động ở nhiệt độ cao và tần số cao. Hệ số giãn nở nhiệt của tấm FR4 nhỏ và ổn định tốt, thích hợp cho việc sản xuất các sản phẩm điện tử có độ chính xác cao.

Tấm nhôm là một chất nền kim loại bao gồm tấm nhôm, lớp cách nhiệt và lá đồng. Nó có tính dẫn nhiệt và tản nhiệt tuyệt vời và phù hợp để sản xuất các thiết bị điện tử công suất cao. Hiệu suất tản nhiệt của tấm nhôm tốt hơn tấm FR4, vì vậy nó phù hợp để sản xuất các sản phẩm điện tử như đèn LED công suất cao, biến tần công suất cao.

Sự đa dạng của bảng mạch PCB cung cấp nhiều lựa chọn hơn cho việc sản xuất thiết bị điện tử. Khi lựa chọn bảng mạch, các yếu tố như yêu cầu hiệu suất, môi trường làm việc và chi phí của các sản phẩm điện tử cần được xem xét toàn diện. FR4 và tấm nhôm có những ưu điểm và nhược điểm riêng và cần được lựa chọn theo tình hình thực tế.