Yarı Esnek FR4 Baskılı Devre Kartları hakkında bilinmesi gereken ipuçları

FR4 alev geciktirici bir malzemedir

FR4'ten yapılan baskılı devre kartları son derece dayanıklıdır. Ancak bu kartların maliyeti diğer malzemelerden yapılanlara göre daha yüksektir. Ayrıca, bu kartlar kolayca delaminasyona uğrama eğilimindedir ve lehimlendiklerinde kötü bir koku yayarlar. Bu da onları üst düzey tüketici elektroniği için uygunsuz hale getirir.

FR4, mükemmel mekanik, elektriksel ve alev geciktirici özelliklere sahip kompozit bir malzemedir. Yüksek sıcaklıklara dayanabilen sarı ila açık yeşil bir malzemedir. Malzemeye yapısal stabilitesini veren bir fiberglas tabakadan yapılmıştır. Malzeme ayrıca yangın geciktirici özelliklerini sağlayan bir epoksi reçine katmanına sahiptir.

FR4 PCB'ler değişen kalınlıklarda üretilebilir. Malzemenin kalınlığı, kartın ağırlığını ve bileşen uyumluluğunu etkiler. İnce bir FR4 malzemesi, bir kartın daha hafif olmasına yardımcı olabilir ve bu da onu tüketiciler için daha çekici hale getirir. Bu malzemenin nakliyesi de kolaydır ve mükemmel sıcaklık direncine sahiptir. Ancak, havacılık ve uzay gibi yüksek sıcaklıklı ortamlarda kullanılması tavsiye edilmez.

Mükemmel termal, mekanik ve elektriksel özelliklere sahiptir

FR-4, epoksi veya hibrit reçine ile emprenye edilmiş cam kumaştan yapılmış yaygın bir baskılı devre kartı substratıdır. Bilgisayarlarda ve sunucularda yaygın olarak kullanılır ve mükemmel termal, mekanik ve elektriksel özellikleriyle bilinir. Yüksek sıcaklıklara dayanabilir, bu da onu hassas elektronikler için ideal bir seçim haline getirir.

Ancak FR4 yarı esnek PCB'ler, derinlik kontrollü frezeleme söz konusu olduğunda bazı zorluklar ortaya çıkarır. Bu tür bir malzeme ile iyi sonuçlar elde etmek için, kartın kalan kalınlığının tek tip olması gerekir. Kullanılan reçine ve prepreg miktarı da dikkate alınmalıdır. Frezeleme toleransı uygun şekilde ayarlanmalıdır.

Mükemmel termal, mekanik ve elektriksel özelliklerinin yanı sıra FR4 hafif ve ucuzdur. İnceliği, FR1 baskılı devre kartlarına göre büyük bir avantajdır. Bununla birlikte, bu malzemenin FR1 veya XPC'den daha düşük bir cam geçiş sıcaklığına sahip olduğu unutulmamalıdır. FR4 PCB'ler sekiz kat cam elyaf malzemeden yapılmıştır. Bu kartlar 120 derece C ile 130 derece C arasındaki sıcaklıklara dayanabilir.

Yüksek frekanslı bir laminata kıyasla yüksek sinyal kaybına sahiptir

FR4'ün düşük maliyeti ve göreceli mekanik ve elektriksel kararlılığı onu birçok elektronik uygulama için cazip bir seçim haline getirirken, tüm uygulamalar için uygun değildir. Yüksek frekanslı sinyallerin gerekli olduğu durumlarda, yüksek frekanslı bir laminat daha iyi bir seçimdir.

Laminat malzemenin dielektrik sabiti, en iyi PCB'nin belirlenmesinde kritik bir rol oynar. Dielektrik sabiti ne kadar yüksek olursa, kart o kadar az sinyal kaybı yaşayacaktır. Bu dielektrik sabiti, kartın elektrik enerjisini depolama yeteneğinin bir ölçüsüdür.

Bir baskılı devre kartının sinyal kaybını yüksek frekanslı bir laminat ile karşılaştırırken, ilkinin daha yüksek bir dielektrik sabitine sahip olduğunu görebilirsiniz. Başka bir deyişle, Semi-Flex FR4 malzemesi ikincisinden daha yüksek bir dielektrik sabitine sahiptir. Yüksek dielektrik sabiti, sinyal kaybını önlediği için yüksek hızlı uygulamalar için arzu edilir.

FR-4, elektronik için kullanılan ilk PCB malzemesi değildi. Ondan önce preslenmiş fenolik-pamuk kağıttan yapılan FR-2 kartı vardı. Bu malzeme, ayrı kablolu elle lehimlenmiş devreler ile FR-4 arasında bir köprü görevi görmüştür. Bazı Magnavox reklamlarında televizyonların "elle lehimlenmiş" olduğu belirtiliyordu. FR-2 kartları genellikle tek taraflıydı, ancak tasarımcılar üst taraftaki jumperları ve sıfır ohm dirençleri kullanarak sorunu çözebiliyorlardı.

Düşük maliyetle üretilebilir

Yarı esnek PCB'ler esnektir ve alanın önemli olduğu uygulamalar için idealdir. Bu PCB'ler geleneksel FR4 kartlardan daha pahalı olsa da, sağladıkları esneklik onları birçok tıbbi uygulama için ideal hale getirir. Ayrıca, sağladıkları esneklik, bükülmüş devre kartlarından kaynaklanan dinamik stresle başa çıkmak için daha uygundur.

Yarı esnek PCB'ler, tipik olarak rulolar halinde üretilen malzemelerle yapılır. Bu malzemeler daha sonra ürünün nihai boyutuna göre kesilir. Örneğin, bir bakır folyo rulosu istenen şekle kesilir, bu da daha sonra delikleri açmak için mekanik delme gerektirir. Müşterinin ihtiyaçlarına göre değişen farklı delik çapları kullanılır.

Bununla birlikte, bu malzemenin bükülme özellikleri sorunlara neden olabilir. Örneğin, FR4 bükülme eğilimi gösterdiğinden çok yüksek sıcaklıklarda bükülmeye uygun değildir. Bu tür sorunları önlemek için, malzemelerin kazınmadan veya kalıplanmadan önce esnek bir malzemeden yapıldığından emin olmak gerekir.