Hướng dẫn FR4: Khi nào bạn có thể sử dụng nó và khi nào bạn không thể

Hướng dẫn FR4: Khi nào bạn có thể sử dụng nó và khi nào bạn không thể

Hầu hết các kỹ sư điện và các cá nhân liên quan đến bảng mạch in đều quen thuộc với vật liệu FR4. FR4 là vật liệu chính được sử dụng để làm cho hầu hết các bảng mạch cứng. Tuy nhiên, nhiều người không biết FR4 là gì, chứ đừng nói đến lý do tại sao nó là cơ sở PCB phổ biến nhất.

Đọc tiếp để tìm hiểu thêm về các bảng mạch in FR4, chẳng hạn như chúng là gì, tại sao chúng lại rất phổ biến và đặc điểm kỹ thuật PCB của FR4 so với các tùy chọn khác trong ngành.


Vật liệu FR4 là gì?

FR4 cũng được viết là FR-4, cả hai đều là tên và xếp hạng. Chỉ định này áp dụng cho các lớp nhựa epoxy cốt sợi thủy tinh được sử dụng trong sản xuất các bảng mạch in. Tuy nhiên, chỉ định cũng được sử dụng như một loại để xếp hạng các lớp epoxy. Chỉ định về cơ bản chỉ ra chất lượng cơ bản của lớp gỗ, có nghĩa là các bảng và thiết kế khác nhau thuộc xếp hạng FR4. "FR" trong tên là viết tắt của chất chống cháy, trong khi "4" có nghĩa là vật liệu khác với những người khác trong cùng một lớp.

Vật liệu được biết đến rộng rãi là FR4 là một cấu trúc tổng hợp. Lớp cơ bản nhất của vật liệu là sợi thủy tinh được dệt thành một tấm vải mỏng. Sợi thủy tinh cung cấp sự ổn định cấu trúc cần thiết cho FR4. Lớp sợi thủy tinh trong cùng này sau đó được bao quanh và liên kết với epoxy chống cháy. Nhựa này truyền đạt sự cứng nhắc cho vật liệu, trong số các tính chất vật lý khác.


Tấm FR4 được phổ biến rộng rãi trong các kỹ sư và nhà thiết kế điện như một chất nền PCB. Chi phí và tính linh hoạt của vật liệu, cùng với sự giàu có của các tính chất vật lý có lợi, minh họa cho sự phổ biến này. Tấm FR4 là một chất cách điện với cường độ điện môi cao. Chúng cũng có tỷ lệ sức mạnh trên trọng lượng cao, nhẹ và chống ẩm. Thêm điều này vào điện trở nhiệt độ tương đối của chúng và FR4 có thể hoạt động tốt trong hầu hết các điều kiện môi trường.


Kết nối FR4-PCB

Những phẩm chất này làm cho FR4 trở thành một chất nền lý tưởng cho các quy trình sản xuất PCB chất lượng. Khi được sử dụng đúng cách, các tính chất này cũng có thể tạo thành cơ sở của PCB chất lượng cao và chi phí thấp.

Trong PCB, FR4 tạo thành xương sống cách điện chính. Đây là cơ sở mà các công ty sản xuất xây dựng mạch. Sau khi sẵn sàng, các bảng FR4 được nhiều lớp với một hoặc nhiều lớp giấy đồng bằng cách sử dụng nhiệt và chất kết dính. Đồng này tạo thành mạch trong sản phẩm hoàn chỉnh và có thể bao gồm một hoặc cả hai bên, tùy thuộc vào thiết kế bảng.


PCB phức tạp có thể sử dụng nhiều bên và bảng thậm chí có thể được xếp lớp để tạo ra các mạch phức tạp hơn. Từ đây, mạch được vẽ và khắc đi, sau đó phủ mặt nạ hàn, chuẩn bị bảng cho lớp lụa cuối cùng và quá trình hàn tiếp theo.


Cách chọn độ dày FR4

Khi đặt hàng gỗ cho dự án PCB, nhà thiết kế hoặc kỹ sư điện phải chỉ định độ dày PCB FR4. Điều này được đo bằng inch, chẳng hạn như một phần ba inch, hoặc u hoặc milimet, tùy thuộc vào cài đặt nào hoạt động tốt nhất. Các tấm FR4 có một loạt các độ dày, tùy thuộc vào nhu cầu của dự án, nhưng có xu hướng dao động từ 10 đến 3 inch.