Consejos sobre las placas de circuito impreso FR4 semiflexibles

FR4 es un material ignífugo

Las placas de circuito impreso fabricadas con FR4 son extremadamente duraderas. Sin embargo, el coste de estas placas es superior al de las fabricadas con otros materiales. Además, estas placas tienden a delaminarse con facilidad y desprenden mal olor cuando se sueldan. Esto las hace inadecuadas para la electrónica de consumo de gama alta.

El FR4 es un material compuesto que posee excelentes propiedades mecánicas, eléctricas y retardantes de la llama. Es un material de color amarillo a verde claro que soporta altas temperaturas. Está compuesto por una capa de fibra de vidrio que le confiere estabilidad estructural. El material también cuenta con una capa de resina epoxi que le proporciona sus propiedades ignífugas.

Las placas de circuito impreso FR4 pueden fabricarse con distintos espesores. El grosor del material afecta al peso de la placa y a la compatibilidad de sus componentes. Un material FR4 fino puede ayudar a aligerar una placa, lo que la hace más atractiva para los consumidores. Este material también es fácil de transportar y tiene una excelente resistencia a la temperatura. Sin embargo, no es aconsejable utilizarlo en entornos de altas temperaturas, como el aeroespacial.

Posee excelentes propiedades térmicas, mecánicas y eléctricas.

FR-4 es un sustrato común de placa de circuito impreso fabricado a partir de tela de vidrio impregnada con resina epoxi o híbrida. Se utiliza mucho en ordenadores y servidores y es conocido por sus excelentes propiedades térmicas, mecánicas y eléctricas. Puede soportar altas temperaturas, lo que lo convierte en una opción ideal para componentes electrónicos sensibles.

Sin embargo, las placas de circuito impreso semiflexibles FR4 presentan algunos retos cuando se trata del fresado con control de profundidad. Para obtener buenos resultados con este tipo de material, el grosor restante de la placa debe ser uniforme. También hay que tener en cuenta la cantidad de resina y preimpregnado utilizado. La tolerancia de fresado debe ajustarse adecuadamente.

Además de sus excelentes propiedades térmicas, mecánicas y eléctricas, el FR4 es ligero y barato. Su delgadez es una gran ventaja frente a los circuitos impresos FR1. Sin embargo, hay que tener en cuenta que este material tiene una temperatura de transición vítrea más baja que el FR1 o el XPC. Las placas de circuito impreso FR4 están fabricadas con ocho capas de material de fibra de vidrio. Estas placas pueden soportar temperaturas de entre 120 y 130 grados C.

Tiene una gran pérdida de señal en comparación con un laminado de alta frecuencia

Aunque el bajo coste y la relativa estabilidad mecánica y eléctrica del FR4 lo convierten en una opción atractiva para muchas aplicaciones electrónicas, no es apropiado para todas las aplicaciones. En los casos en que se requieren señales de alta frecuencia, un laminado de alta frecuencia es la mejor opción.

La constante dieléctrica del material laminado desempeña un papel fundamental a la hora de determinar el mejor circuito impreso. Cuanto mayor sea la constante dieléctrica, menos pérdida de señal experimentará la placa. Esta constante dieléctrica es una medida de la capacidad de la placa para almacenar energía eléctrica.

Si se compara la pérdida de señal de una placa de circuito impreso con un laminado de alta frecuencia, se observa que la primera tiene una constante dieléctrica mayor. En otras palabras, el material Semi-Flex FR4 tiene una constante dieléctrica mayor que el segundo. Una constante dieléctrica alta es deseable para aplicaciones de alta velocidad porque evita la pérdida de señal.

El FR-4 no fue el primer material de PCB que se utilizó para la electrónica. Le precedió la placa FR-2, fabricada con papel prensado de algodón fenólico. Este material sirvió de puente entre los circuitos discretos soldados a mano y el FR-4. En algunos anuncios de Magnavox se decía que los televisores estaban "soldados a mano". Las placas FR-2 solían ser unilaterales, pero los diseñadores podían resolver el problema utilizando puentes en la parte superior y resistencias de cero ohmios.

Puede fabricarse a bajo coste

Las placas de circuito impreso semiflexibles son flexibles e ideales para aplicaciones en las que el espacio es un factor importante. Aunque estas placas de circuito impreso son más caras que las placas FR4 convencionales, la flexibilidad que proporcionan las hace ideales para muchas aplicaciones médicas. Además, la flexibilidad que proporcionan es más adecuada para manejar la tensión dinámica resultante de las placas de circuito impreso dobladas.

Las placas de circuito impreso semiflexibles se fabrican con materiales que suelen fabricarse en rollos. A continuación, estos materiales se cortan según el tamaño final del producto. Por ejemplo, un rollo de lámina de cobre se corta con la forma deseada, lo que requiere un taladrado mecánico para hacer los agujeros pasantes. Se utilizan distintos diámetros de orificio, que varían en función de las necesidades del cliente.

Sin embargo, las propiedades de flexión de este material pueden causar problemas. Por ejemplo, el FR4 no es adecuado para doblarlo a temperaturas muy altas, ya que tiende a alabearse. Para evitar estos problemas, es necesario asegurarse de que los materiales estén hechos de un material flexible antes de grabarlos o moldearlos.