ต้องรู้จัก FR-4 ก่อนบอร์ด PCB

ต้องรู้จัก FR4 ก่อนบอร์ด PCB

เมื่อเราสั่งซื้อในโรงงานบอร์ด PCB มักจะมีประเภทบอร์ด FR-4 ให้เลือก ปัจจุบันมีบอร์ดสามประเภท: FR-4, บอร์ดอลูมิเนียมและบอร์ดทองแดงแยกเทอร์โมอิเล็กทริก

1. FR-4 เขียนเป็น FR4 เป็นทั้งชื่อและเกรดมาตรฐาน

วัสดุพื้นผิวอินทรีย์ที่ใช้ในการทำ PCBs ประกอบด้วย 3 องค์ประกอบ: เรซินวัสดุเสริมแรงและฟอยล์ทองแดงนำไฟฟ้า

FR ในมาตรฐานการจำแนกประเภท NEMA หมายถึงการทนไฟ (ทนไฟ) หรือทนไฟ (ทนไฟ) นั่นคือการจัดอันดับไฟดังนั้นบอร์ดที่ได้รับการจัดอันดับ FR ทั้งหมดเป็นบอร์ดที่มีเปลวไฟและจำนวน "4" "หมายความว่าวัสดุที่จะแยกแยะมันออกจากวัสดุอื่น ๆ ในระดับเดียวกัน 4 หมายความว่าเรซินเป็นอีพอกซีเรซินวัสดุเสริมแรงเป็นผ้าใยแก้วและเกรดสารหน่วงไฟคือ UL94 V-0 เกรดสารหน่วงไฟของ FR-1, FR-2 และ FR-3 คือ UL 94V-1 และเรซินและวัสดุเสริมที่ใช้ก็แตกต่างกันเช่นกัน

2. ดัชนีประสิทธิภาพของ FR-4
สารตั้งต้น FR-4 เป็นระบบอีพอกซีเรซินดังนั้นเป็นเวลานานค่า TG เป็นดัชนีทั่วไปที่ใช้ในการจำแนกพื้นผิว FR-4 และเป็นหนึ่งในตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพที่สำคัญที่สุดในข้อกำหนด IPC-4101

อุณหภูมิการเปลี่ยนแก้ว tg

ค่า TG ของระบบเรซินหมายถึงจุดเปลี่ยนอุณหภูมิที่วัสดุเปลี่ยนจากสถานะค่อนข้างแข็งหรือ "เป็นแก้ว" เป็นสถานะที่เปลี่ยนรูปหรืออ่อนลง การเปลี่ยนแปลงทางอุณหพลศาสตร์นี้สามารถย้อนกลับได้เสมอตราบใดที่เรซินไม่สลายตัว นั่นคือเมื่อวัสดุถูกทำให้ร้อนจากสถานะอุณหภูมิปกติเป็นอุณหภูมิสูงกว่าค่า TG และจากนั้นเย็นลงใต้ค่า TG มันสามารถเปลี่ยนกลับไปเป็นสถานะแข็งด้วยคุณสมบัติเดียวกันกับก่อน อย่างไรก็ตามเมื่อวัสดุถูกทำให้ร้อนถึงอุณหภูมิที่สูงกว่า TG การเปลี่ยนแปลงเฟสที่กลับไม่ได้อาจส่งผลให้เกิด ผลกระทบของอุณหภูมินี้มีส่วนเกี่ยวข้องกับประเภทของวัสดุและด้วยการสลายตัวของความร้อนของเรซิน

โดยทั่วไปยิ่ง TG ของพื้นผิวสูงขึ้นเท่าใดความน่าเชื่อถือของวัสดุก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น หากใช้กระบวนการบัดกรีที่ปราศจากตะกั่วอุณหภูมิการสลายตัวของความร้อน (TD) ของวัสดุฐานจะต้องได้รับการพิจารณาด้วย

ตัวชี้วัดประสิทธิภาพที่สำคัญอื่น ๆ ได้แก่ ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน (CTE) การดูดซับน้ำคุณสมบัติการยึดเกาะของวัสดุและการทดสอบเวลาที่ใช้กันทั่วไปเช่นการทดสอบ T260 และ T288 [1]

3. ความหลากหลายของ FR-4

ผ้าใยแก้วใช้เป็นวัสดุเสริมแรงระบบเรซินคืออีพอกซีเรซินและวัสดุฐานที่มีระดับสารหน่วงไฟของ UL 94V-0 คือ FR-4 มีความแตกต่างเฉพาะระหว่างวัสดุขนาดใหญ่เช่นนี้หรือไม่?

หารตามค่า TG


ความแตกต่างที่ชัดเจนที่สุดระหว่างวัสดุ FR-4 คือค่า TG ตามอุณหภูมิ TG แผ่น FR-4 โดยทั่วไปจะแบ่งออกเป็น TG ต่ำ, TG ขนาดกลางและแผ่น TG สูง

ในอุตสาหกรรม FR-4 ที่มี TG ประมาณ 135 ° C มักจะจัดเป็นแผ่น TG ต่ำ FR-4 ที่มี TG ประมาณ 150 ° C เป็นแผ่น TG ขนาดกลาง และ FR-4 ที่มี TG ประมาณ 170 ° C จัดเป็นแผ่น TG สูง

หากมีเวลากดหลายครั้งในระหว่างการประมวลผล PCB หรือจำนวนเลเยอร์ PCB มีขนาดใหญ่ (มากกว่า 14 ชั้น) หรืออุณหภูมิการบัดกรีสูง (≥230° C) หรืออุณหภูมิการทำงานสูง (มากกว่า 100 ° C) หรือความเครียดจากการเชื่อมความร้อนมีขนาดใหญ่ (เช่นการบัดกรีของคลื่น) ควรเลือกแผ่น TG สูง

แบ่งตามการสูญเสีย

FR-4 สามารถแบ่งออกเป็น:

แผ่นสูญเสียสามัญ (DF≥0.02)
แผ่นสูญเสียขนาดกลาง (0.01 <DF <0.02)
แผ่นสูญเสียต่ำ (0.005 <df <0.01)
แผ่นสูญเสียต่ำสุด (DF <0.005)

คำถามใด ๆ กรุณาติดต่อ sales@honyplastic.com