FR-4 deve ser conhecido antes da placa de PCB

November 28, 2022

FR4 deve ser conhecido antes da placa de PCB

Quando fazemos um pedido em uma fábrica de placa de PCB, muitas vezes há um tipo de placa FR-4 para escolher. Atualmente, existem três tipos de tipos de placa: FR-4, placa de alumínio e placa de cobre de separação termoelétrica.

1. FR-4, também escrito como FR4, é um nome e uma nota padrão

Os materiais de substrato orgânico utilizados para fazer PCBs consistem em 3 componentes: resina, material de reforço e papel de cobre condutor.

FR no padrão de classificação NEMA significa retardador de chama (retardador de chama) ou resistente ao fogo (resistente ao fogo), ou seja, a classificação de incêndio, de modo que as placas com classificação FR são todas as placas retardistas de chamas e o número "4 "Significa que o material para distingui-lo de outros materiais do mesmo nível, 4 significa que a resina é resina epóxi, o material de reforço é o pano de fibra de vidro e o grau retardador de chama é Ul94 V-0. Os graus retardantes da chama de FR-1, FR-2 e FR-3 são UL 94V-1, e as resinas e os materiais de reforço utilizados também são diferentes.

2. Índice de desempenho de FR-4
O substrato FR-4 é um sistema de resina epóxi; portanto, por um longo tempo, o valor TG é o índice mais comum usado para classificar os substratos FR-4 e também é um dos indicadores de desempenho mais importantes na especificação IPC-4101.

Temperatura de transição vidro TG

O valor TG de um sistema de resina refere -se ao ponto de transição da temperatura no qual o material muda de um estado relativamente rígido ou "vítreo" para um estado deformável ou amolecido. Essa mudança termodinâmica é sempre reversível, desde que a resina não se decomponha. Ou seja, quando um material é aquecido de um estado de temperatura normal a uma temperatura acima do valor TG e, em seguida, resfriado abaixo do valor TG, ele pode voltar para um estado rígido com as mesmas propriedades de antes. No entanto, quando um material é aquecido a temperaturas bem acima de seu TG, as mudanças de fase irreversíveis podem resultar. O efeito dessa temperatura tem muito a ver com o tipo de material e também com a decomposição térmica da resina.

De um modo geral, quanto maior o TG do substrato, maior a confiabilidade do material. Se o processo de solda sem chumbo for adotado, a temperatura de decomposição térmica (TD) do material base também precisará ser considerada.

Outros indicadores importantes de desempenho incluem coeficiente de expansão térmica (CTE), absorção de água, propriedades de adesão do material e testes de tempo de delaminação comumente usados, como testes T260 e T288. [1]

3. Diversidade de FR-4

O pano de fibra de vidro é usado como material de reforço, o sistema de resina é a resina epóxi e o material base com uma classificação retardadora de chama de UL 94V-0 é FR-4. Existe alguma distinção específica entre uma classe tão grande de materiais?

Divida de acordo com o valor do TG

A diferença mais óbvia entre os materiais FR-4 é o valor TG. De acordo com a temperatura do TG, as folhas FR-4 geralmente são divididas em lençóis baixos de TG, TG médio e TG com alto teor.

Na indústria, o FR-4 com um TG de cerca de 135 ° C é geralmente classificado como uma folha de TG baixa; FR-4 com um TG de cerca de 150 ° C é uma folha TG média; e FR-4 com um TG de cerca de 170 ° C é classificado como uma folha TG alta.

Se houver muitos tempos de prensagem durante o processamento da PCB, ou o número de camadas de PCB é grande (mais de 14 camadas) ou a temperatura de solda é alta (≥230 ° C) ou a temperatura de trabalho é alta (acima de 100 ° C) , ou a tensão térmica de soldagem é grande (como solda de onda), deve escolher a placa TG alta.

Divida de acordo com a perda.

PCB
FR-4 pode ser dividido em:

Placa de perda comum (df≥0,02)
Placa de perda média (0,01 <df <0,02)
Placa de baixa perda (0,005 <df <0,01)
Folha de perda ultra-baixa (DF <0,005)