Tips til viden om semifleksible FR4 printkort

FR4 er et flammehæmmende materiale

Printkort fremstillet af FR4 er ekstremt holdbare. Men prisen på disse printkort er højere end på dem, der er lavet af andre materialer. Derudover har disse printplader tendens til let at delaminere, og de udsender en dårlig lugt, når de loddes. Det gør dem uegnede til high-end forbrugerelektronik.

FR4 er et kompositmateriale, der har fremragende mekaniske, elektriske og flammehæmmende egenskaber. Det er et gult til lysegrønt materiale, der tåler høje temperaturer. Det er lavet af et glasfiberlag, der giver materialet dets strukturelle stabilitet. Materialet har også et lag af epoxyharpiks, der giver det dets brandhæmmende egenskaber.

FR4-printkort kan produceres med varierende tykkelse. Materialets tykkelse påvirker printkortets vægt og komponenternes kompatibilitet. Et tyndt FR4-materiale kan være med til at gøre en printplade lettere, hvilket gør den mere attraktiv for forbrugerne. Dette materiale er også let at sende og har fremragende temperaturbestandighed. Det anbefales dog ikke til brug i miljøer med høje temperaturer, f.eks. i rumfart.

Det har fremragende termiske, mekaniske og elektriske egenskaber.

FR-4 er et almindeligt printkortsubstrat fremstillet af glasvæv imprægneret med epoxy- eller hybridharpiks. Det bruges i vid udstrækning i computere og servere og er kendt for sine fremragende termiske, mekaniske og elektriske egenskaber. Det kan modstå høje temperaturer, hvilket gør det til et ideelt valg til følsom elektronik.

FR4 semi-flex PCB'er giver dog nogle udfordringer, når det gælder dybdekontrollerende fræsning. For at opnå gode resultater med denne type materiale, skal pladens resterende tykkelse være ensartet. Mængden af resin og prepreg, der bruges, skal også overvejes. Fræsetolerancen skal indstilles korrekt.

Ud over de fremragende termiske, mekaniske og elektriske egenskaber er FR4 let og billigt. At det er tyndt, er en stor fordel i forhold til FR1-printplader. Det skal dog bemærkes, at dette materiale har en lavere glasovergangstemperatur end FR1 eller XPC. FR4-printkort er lavet af otte lag glasfibermateriale. Disse printkort kan modstå temperaturer mellem 120 grader C og 130 grader C.

Det har et højt signaltab sammenlignet med et højfrekvent laminat.

Selvom FR4's lave pris og relative mekaniske og elektriske stabilitet gør det til et attraktivt valg til mange elektroniske applikationer, er det ikke egnet til alle applikationer. I tilfælde, hvor der kræves højfrekvente signaler, er et højfrekvent laminat et bedre valg.

Laminatmaterialets dielektriske konstant spiller en afgørende rolle i valget af det bedste printkort. Jo højere den dielektriske konstant er, jo mindre signaltab vil printkortet opleve. Denne dielektriske konstant er et mål for pladens evne til at lagre elektrisk energi.

Når man sammenligner signaltabet på et printkort med et højfrekvent laminat, kan man se, at førstnævnte har en højere dielektrisk konstant. Med andre ord har Semi-Flex FR4-materialet en højere dielektrisk konstant end sidstnævnte. En høj dielektrisk konstant er ønskværdig til højhastighedsapplikationer, fordi den forhindrer signaltab.

FR-4 var ikke det første PCB-materiale, der blev brugt til elektronik. Forud var gået FR-2-pladen, som var lavet af presset phenol-bomuldspapir. Dette materiale fungerede som en bro mellem diskret kablede håndloddede kredsløb og FR-4. I nogle Magnavox-reklamer blev der reklameret med, at fjernsynene var "håndloddede". FR-2-kort var ofte ensidige, men designere kunne løse problemet ved at bruge jumpere på oversiden og nul-ohm-modstande.

Det kan fremstilles til en lav pris

Semi-flex PCB'er er fleksible og ideelle til applikationer, hvor pladsen er en faktor. Disse printkort er dyrere end konventionelle FR4-kort, men den fleksibilitet, de giver, gør dem ideelle til mange medicinske anvendelser. Den fleksibilitet, de giver, er også bedre egnet til at håndtere dynamisk stress som følge af bøjede printkort.

Semifleksible PCB'er er lavet af materialer, der typisk fremstilles i ruller. Disse materialer skæres derefter til i henhold til produktets endelige størrelse. For eksempel skæres en rulle kobberfolie til den ønskede form, som derefter kræver mekanisk boring for at lave de gennemgående huller. Der bruges forskellige huldiametre, som varierer alt efter kundens behov.

Materialets bøjningsegenskaber kan dog give problemer. For eksempel er FR4 ikke egnet til bøjning ved meget høje temperaturer, da det har tendens til at vride sig. For at forhindre sådanne problemer er det nødvendigt at sikre, at materialerne er lavet af et fleksibelt materiale, før de ætses eller støbes.