FR-4 phải được biết đến trước bảng PCB

November 28, 2022

FR4 phải được biết đến trước bảng PCB

Khi chúng tôi đặt hàng trong một nhà máy bảng PCB, thường có loại bảng FR-4 để lựa chọn. Hiện tại, có ba loại bảng: FR-4, bảng nhôm và bảng đồng tách nhiệt điện.

1. FR-4, cũng được viết là FR4, vừa là tên và lớp tiêu chuẩn

Vật liệu cơ chất hữu cơ được sử dụng để làm PCB bao gồm 3 thành phần: nhựa, vật liệu gia cố và lá đồng dẫn điện.

FR trong tiêu chuẩn phân loại Nema có nghĩa là chống cháy (chống cháy) hoặc chống cháy (chống cháy), nghĩa là xếp hạng lửa, vì vậy các bảng xếp hạng FR đều là bảng chống cháy và số "4 "Có nghĩa là vật liệu để phân biệt nó với các vật liệu khác cùng cấp, 4 có nghĩa là nhựa là nhựa epoxy, vật liệu cốt thép là vải sợi thủy tinh và loại chất chống cháy là UL94 V-0. Các loại chất chống cháy của FR-1, FR-2 và FR-3 là UL 94V-1, và các loại nhựa và vật liệu gia cố được sử dụng cũng khác nhau.

2. Chỉ số hiệu suất của FR-4
Chất nền FR-4 là một hệ thống nhựa epoxy, vì vậy trong một thời gian dài, giá trị TG là chỉ số phổ biến nhất được sử dụng để phân loại chất nền FR-4 và nó cũng là một trong những chỉ số hiệu suất quan trọng nhất trong đặc tả IPC-4101.

Nhiệt độ chuyển đổi thủy tinh Tg

Giá trị TG của hệ thống nhựa đề cập đến điểm chuyển đổi nhiệt độ mà tại đó vật liệu thay đổi từ trạng thái tương đối cứng hoặc "thủy tinh" sang trạng thái biến dạng hoặc làm mềm. Sự thay đổi nhiệt động này luôn có thể đảo ngược miễn là nhựa không phân hủy. Đó là, khi một vật liệu được làm nóng từ trạng thái nhiệt độ bình thường đến nhiệt độ trên giá trị TG, và sau đó được làm mát dưới giá trị TG, nó có thể thay đổi trở lại trạng thái cứng với các tính chất tương tự như trước đây. Tuy nhiên, khi một vật liệu được làm nóng đến nhiệt độ cao hơn TG, thay đổi pha không thể đảo ngược có thể dẫn đến. Ảnh hưởng của nhiệt độ này có liên quan nhiều đến loại vật liệu và cũng với sự phân hủy nhiệt của nhựa.

Nói chung, TG của chất nền càng cao, độ tin cậy của vật liệu càng cao. Nếu quá trình hàn không chì được áp dụng, nhiệt độ phân hủy nhiệt (TD) của vật liệu cơ sở cũng cần được xem xét.

Các chỉ số hiệu suất quan trọng khác bao gồm hệ số giãn nở nhiệt (CTE), hấp thụ nước, tính chất bám dính của vật liệu và các thử nghiệm thời gian phân tách thường được sử dụng như thử nghiệm T260 và T288. [1]

3. Sự đa dạng của FR-4

Vải sợi thủy tinh được sử dụng làm vật liệu gia cố, hệ thống nhựa là nhựa epoxy và vật liệu cơ bản với xếp hạng chất chống cháy của UL 94V-0 là FR-4. Có bất kỳ sự khác biệt cụ thể giữa một lớp vật liệu lớn như vậy?

Chia theo giá trị TG

Sự khác biệt rõ ràng nhất giữa các vật liệu FR-4 là giá trị TG. Theo nhiệt độ TG, các tấm FR-4 thường được chia thành Tg thấp, TG trung bình và các tấm TG cao.

Trong ngành, FR-4 với TG khoảng 135 ° C thường được phân loại là một tấm TG thấp; FR-4 với Tg khoảng 150 ° C là một tấm TG trung bình; và FR-4 với Tg khoảng 170 ° C được phân loại là một tấm TG cao.

Nếu có nhiều thời gian nhấn trong quá trình xử lý PCB hoặc số lớp PCB lớn (hơn 14 lớp) hoặc nhiệt độ hàn cao (≥230 ° C) hoặc nhiệt độ làm việc cao (trên 100 ° C) , hoặc ứng suất nhiệt hàn lớn (chẳng hạn như hàn sóng), nên chọn tấm Tg cao.

Chia theo tổn thất.

PCB
FR-4 có thể được chia thành:

Tấm mất thông thường (DF≥0,02)
Tấm mất trung bình (0,01 <df <0,02)
Tấm mất thấp (0,005 <df <0,01)
Tờ mất cực thấp (DF <0,005)