FR-4 mesti diketahui sebelum papan PCB

November 28, 2022

FR4 mesti diketahui sebelum papan PCB

Apabila kami membuat pesanan di kilang papan PCB, seringkali terdapat jenis papan FR-4 untuk dipilih. Pada masa ini, terdapat tiga jenis jenis papan: FR-4, papan aluminium, dan papan tembaga pemisahan termoelektrik.

1. FR-4, juga ditulis sebagai FR4, adalah nama dan gred standard

Bahan substrat organik yang digunakan untuk membuat PCB terdiri daripada 3 komponen: resin, bahan tetulang, dan kerajang tembaga konduktif.

FR dalam standard klasifikasi NEMA bermaksud api-retardant (api-retardant) atau tahan api (tahan api), iaitu penarafan kebakaran, jadi papan yang dinilai oleh fr-rated adalah semua papan api, dan bilangan "4 "Bermakna bahawa bahan untuk membezakannya dari bahan-bahan lain yang sama, 4 bermakna resin adalah resin epoksi, bahan tetulang adalah kain serat kaca, dan gred retardant api adalah UL94 V-0. Gred retardan api FR-1, FR-2, dan FR-3 adalah UL 94V-1, dan resin dan bahan pengukuhan yang digunakan juga berbeza.

2. Indeks Prestasi FR-4
Substrat FR-4 adalah sistem resin epoksi, jadi untuk masa yang lama, nilai TG adalah indeks yang paling biasa digunakan untuk mengklasifikasikan substrat FR-4, dan ia juga merupakan salah satu petunjuk prestasi yang paling penting dalam spesifikasi IPC-4101.

Suhu peralihan kaca TG

Nilai TG sistem resin merujuk kepada titik peralihan suhu di mana material berubah dari keadaan yang agak tegar atau "berkaca" kepada keadaan deformable atau dilembutkan. Perubahan termodinamik ini sentiasa boleh diterbalikkan selagi resin tidak terurai. Iaitu, apabila bahan dipanaskan dari keadaan suhu normal ke suhu di atas nilai TG, dan kemudian disejukkan di bawah nilai TG, ia boleh berubah kembali ke keadaan tegar dengan sifat yang sama seperti dahulu. Walau bagaimanapun, apabila bahan dipanaskan kepada suhu yang jauh melebihi TG, perubahan fasa tidak dapat dipulihkan boleh menyebabkan. Kesan suhu ini mempunyai banyak kaitan dengan jenis bahan dan juga dengan penguraian terma resin.

Secara umumnya, semakin tinggi TG substrat, semakin tinggi kebolehpercayaan bahan. Jika proses pematerian bebas plumbum diterima pakai, suhu penguraian terma (TD) bahan asas juga perlu dipertimbangkan.

Petunjuk prestasi penting lain termasuk pekali pengembangan haba (CTE), penyerapan air, sifat lekatan bahan, dan ujian masa delaminasi yang biasa digunakan seperti ujian T260 dan T288. [1]

3. Kepelbagaian FR-4

Kain serat kaca digunakan sebagai bahan pengukuhan, sistem resin adalah resin epoksi dan bahan asas dengan penarafan retardan api UL 94V-0 adalah FR-4. Adakah terdapat perbezaan khusus antara bahan kelas yang besar?

Membahagikan mengikut nilai TG

Perbezaan yang paling jelas antara bahan FR-4 ialah nilai TG. Menurut suhu TG, lembaran FR-4 biasanya dibahagikan kepada TG rendah, TG sederhana dan lembaran TG yang tinggi.

Dalam industri, FR-4 dengan TG kira-kira 135 ° C biasanya diklasifikasikan sebagai lembaran TG yang rendah; FR-4 dengan TG kira-kira 150 ° C adalah lembaran TG sederhana; dan FR-4 dengan TG kira-kira 170 ° C diklasifikasikan sebagai lembaran TG yang tinggi.

Sekiranya terdapat banyak masa menekan semasa pemprosesan PCB, atau bilangan lapisan PCB adalah besar (lebih daripada 14 lapisan), atau suhu pematerian tinggi (≥230 ° C), atau suhu kerja adalah tinggi (lebih dari 100 ° C) , atau tekanan terma kimpalan adalah besar (seperti pematerian gelombang), harus memilih plat TG yang tinggi.

Membahagikan mengikut kerugian.

PCB
FR-4 boleh dibahagikan kepada:

Plat kehilangan biasa (df≥0.02)
Plat Kerugian Sederhana (0.01 <DF <0.02)
Plat Kerugian Rendah (0.005 <DF <0.01)
Lembaran kehilangan ultra-rendah (df <0.005)