Tips om te weten over Semi-Flexible FR4 Gedrukte Kringenborden

FR4 is een vlamvertragend materiaal

Printplaten gemaakt van FR4 zijn extreem duurzaam. De kosten van deze printplaten zijn echter hoger dan die van andere materialen. Bovendien delamineren deze printplaten gemakkelijk en verspreiden ze een slechte geur bij het solderen. Dit maakt ze ongeschikt voor high-end consumentenelektronica.

FR4 is een composietmateriaal met uitstekende mechanische, elektrische en vlamvertragende eigenschappen. Het is een geel tot lichtgroen materiaal dat bestand is tegen hoge temperaturen. Het is gemaakt van een glasvezellaag die het materiaal zijn structurele stabiliteit geeft. Het materiaal heeft ook een epoxyharslaag die het zijn brandvertragende eigenschappen geeft.

FR4 PCB's kunnen geproduceerd worden met verschillende diktes. De dikte van het materiaal beïnvloedt het gewicht van de printplaat en de compatibiliteit van de componenten. Met een dun FR4-materiaal kan een printplaat lichter worden, wat hem aantrekkelijker maakt voor consumenten. Dit materiaal is ook gemakkelijk te verzenden en heeft een uitstekende temperatuurbestendigheid. Het is echter niet aan te raden voor gebruik in omgevingen met hoge temperaturen, zoals de ruimtevaart.

Het heeft uitstekende thermische, mechanische en elektrische eigenschappen

FR-4 is een veelgebruikt printplaatsubstraat gemaakt van glasweefsel geïmpregneerd met epoxy of hybride hars. Het wordt veel gebruikt in computers en servers en staat bekend om zijn uitstekende thermische, mechanische en elektrische eigenschappen. Het is bestand tegen hoge temperaturen, waardoor het een ideale keuze is voor gevoelige elektronica.

FR4 semi-flex printplaten vormen echter enkele uitdagingen als het gaat om dieptegestuurd frezen. Om goede resultaten te bereiken met dit type materiaal, moet de resterende dikte van de printplaat uniform zijn. Er moet ook rekening gehouden worden met de hoeveelheid hars en prepreg die gebruikt wordt. De freestolerantie moet goed ingesteld worden.

Naast de uitstekende thermische, mechanische en elektrische eigenschappen is FR4 licht en goedkoop. De dunheid is een groot voordeel ten opzichte van FR1 printplaten. Er moet echter worden opgemerkt dat dit materiaal een lagere glasovergangstemperatuur heeft dan FR1 of XPC. FR4 printplaten zijn gemaakt van acht lagen glasvezelmateriaal. Deze printplaten zijn bestand tegen temperaturen tussen 120 en 130 graden Celsius.

Het heeft een hoog signaalverlies vergeleken met een hoogfrequent laminaat

Hoewel de lage kosten en relatieve mechanische en elektrische stabiliteit van FR4 het een aantrekkelijke keuze maken voor veel elektronische toepassingen, is het niet geschikt voor alle toepassingen. In gevallen waar hoogfrequente signalen nodig zijn, is een hoogfrequent laminaat de betere keuze.

De diëlektrische constante van het laminaatmateriaal speelt een cruciale rol bij het bepalen van de beste printplaat. Hoe hoger de diëlektrische constante, hoe minder signaalverlies de printplaat zal ondervinden. Deze diëlektrische constante is een maat voor het vermogen van de printplaat om elektrische energie op te slaan.

Als je het signaalverlies van een printplaat vergelijkt met een hoogfrequent laminaat, zie je dat de eerste een hogere diëlektrische constante heeft. Met andere woorden, het Semi-Flex FR4 materiaal heeft een hogere diëlektrische constante dan het laatste. Een hoge diëlektrische constante is wenselijk voor hogesnelheidstoepassingen omdat het signaalverlies voorkomt.

FR-4 was niet het eerste printplaatmateriaal dat gebruikt werd voor elektronica. Het werd voorafgegaan door de FR-2 printplaat, die gemaakt was van geperst fenol-katoenpapier. Dit materiaal diende als brug tussen discrete bedrade handgesoldeerde schakelingen en FR-4. Sommige Magnavox advertenties adverteerden dat de televisies "handgesoldeerd" waren. FR-2 printplaten waren vaak eenzijdig, maar ontwerpers konden het probleem oplossen door jumpers aan de bovenkant en nul ohm weerstanden te gebruiken.

Het kan tegen lage kosten worden geproduceerd

Semi-flex PCB's zijn flexibel en ideaal voor toepassingen waarbij ruimte een overweging is. Hoewel deze printplaten duurder zijn dan conventionele FR4-printplaten, maakt de flexibiliteit die ze bieden ze ideaal voor veel medische toepassingen. De flexibiliteit die ze bieden is ook beter geschikt voor het hanteren van dynamische spanningen als gevolg van gebogen printplaten.

Semi-flex PCB's worden gemaakt met materialen die meestal op rol worden geproduceerd. Deze materialen worden dan gesneden volgens de uiteindelijke grootte van het product. Een rol koperfolie wordt bijvoorbeeld in de gewenste vorm gesneden, waarna er mechanisch geboord moet worden om de doorvoergaten te maken. Er worden verschillende gatdiameters gebruikt, die variëren naargelang de behoeften van de klant.

De buigeigenschappen van dit materiaal kunnen echter problemen veroorzaken. FR4 is bijvoorbeeld niet geschikt om te buigen bij zeer hoge temperaturen, omdat het de neiging heeft om krom te trekken. Om dergelijke problemen te voorkomen, is het noodzakelijk om ervoor te zorgen dat de materialen van een flexibel materiaal worden gemaakt voordat ze worden geëtst of gegoten.