Основные характеристики и перспективы развития материала печатных плат FR4
Стеклянная эпоксидная смола FR4 в настоящее время является наиболее часто используемой подложкой на рынке печатных плат.. больше, чем 80% печатная плата изготовлена из FR4, что такое FR4, каковы его характеристики, эта статья будет посвящена ознакомлению вас.
FR4 — это медная облицовочная плита из стекловолокна и эпоксидной смолы., он основан на хлорите, кварцевый песок, известняк, доломит, бор-кальциевый камень, бор-магниевый камень, шесть видов минералов в качестве сырья путем высокотемпературного плавления, рисунок, обмотка, ткачество и другие процессы производства. Диаметр ее мононити от нескольких микрон до более двух десятков микрон., эквивалент пряди волос 1/20 ~ 1/5, каждый пучок волокон шелка-сырца состоит из сотен или даже тысяч мононитей..
Префикс FR относится к классу воспламеняемости смоляной системы, используемой в ламинированных композитах, составляющих подложку печатной платы.. Добавление соединений брома в смолу придает огнезащитные свойства, является самозатухающим и горючим..
Основные характеристики FR4
●Прочность вертикального ламинарного изгиба A: нормальный: Е-1/150, 150±5℃≥340 МПа
● Параллельная ламинарная ударная вязкость. (метод одноопорной балки): ≥230 кДж/м
●Сопротивление изоляции после погружения в воду (Д-24/23): ≥5,0×108 Ом
●Вертикальная ламинарная электрическая прочность. (в трансформаторном масле 90±2℃, толщина пластины 1мм): ≥14,2 МВ/м
●Параллельный слой напряжению пробоя. (в 90 ± 2 ℃ трансформаторное масло): ≥ 40 кВ
●Относительная диэлектрическая проницаемость (50Гц): ≤5,5
●Относительная диэлектрическая проницаемость (1МГц): ≤5,5
● Коэффициент диэлектрических потерь (50Гц): ≤0,04
● Коэффициент диэлектрических потерь (1МГц): ≤0,04
●Водопоглощение (Д-24/23, толщина пластины 1,6 мм): ≤19 мг
●Плотность: 1.70-1.90г/см³.
●Горючесть: БС0
Каковы свойства подложек FR4??
Огнезащитный
Химические вещества, используемые в материалах для предотвращения или замедления распространения огня, известны как антипирены. Подложки FR4 обладают превосходными тепловыми свойствами., механические и электрические свойства, что делает их идеальными для широкого спектра электронных приложений.. Огнестойкие ламинаты и препреги очень универсальны., подходит для различных производственных процессов и дает предсказуемые результаты.
Хорошие электрические свойства
Электрические свойства материалов печатных плат имеют решающее значение для целостности сигнала и учета импеданса.. Они определяют, насколько быстро электрический сигнал может распространяться через материал и сколько заряда он может сохранить в данном объеме..
Низкое поглощение влаги
Влагопоглощение — это способность материала печатной платы сопротивляться впитыванию воды при погружении в воду.. Это определяется процентным увеличением веса материала печатной платы из-за водопоглощения в контролируемых условиях. Материал FR4 имеет низкое влагопоглощение. 0.10% после 24 часы погружения в воду.
Ограничения материалов печатных плат FR4
FR4 уже много лет используется в печатных платах.. Он недорогой и обеспечивает достаточную электрическую изоляцию.. Однако, когда FR4 используется в высокоскоростных приложениях, могут возникнуть следующие проблемы:
Стабильность изоляции
Хотя FR4 — хороший изолятор., он имеет свои ограничения при воздействии высокой мощности, высокое напряжение или высокая температура. Если превышены определенные лимиты, изоляционные свойства материала ухудшатся и они начнут проводить электричество. Это может привести к выходу из строя платы..
Контролируемый импеданс
FR4 не обеспечивает равномерную диэлектрическую проницаемость, как материалы для высокоскоростных печатных плат.. По мере увеличения частоты, Дк изменения. В то время как высокоскоростные материалы имеют допуск на диэлектрическую проницаемость менее 2%, FR4 имеет допуск до 10%. изменение Dk в FR4 создает проблему при сохранении значения импеданса. Поэтому, этот материал не является предпочтительным выбором для плат управления импедансом..
Потеря сигнала
Потеря сигнала является важным аспектом Дизайн печатной платы, особенно в высокочастотных приложениях. FR4 не лучший материал для этих приложений, поскольку он имеет большую Df (коэффициент рассеивания) чем высокочастотные материалы.
Классификация производительности FR4
Стандартный F4
Базовое электрическое эпоксидное стекло класса F4 обеспечивает наиболее экономичное, Подложка общего назначения для типичной бытовой электроники и цифровых плат без превышения предельных частотных пределов.
Высокая частота F4
Корпуса из нескольких стекол, такие как RF-35, контролируют диэлектрические значения, указанные ниже. +/-0.05 в микроволновом диапазоне. Эти плотно совмещенные материалы с низкими потерями становятся критически важными для целостности радиочастотного устройства..
Высокая температура F4
Путем модификации смолы или смесей бисмалеимид-триазин., некоторые составы FF4 выдерживают температуры выше 230°C, что позволяет удовлетворить потребности аэрокосмического и автомобильного электронного оборудования..
Высокая надежность F4
Изола “HR” В ламинатах семейства 85N семейства Allen и семейства Allen используется высокое содержание смолы и стеклянное переплетение для пробивки многослойных отверстий, они эластично-жесткие и противостоят распространению трещин..
Перспективы развития ламината с медным покрытием FR-4
Ламинат FR-4, плакированный медью, является основным материалом печатных плат., который широко используется в электронике, коммуникации, компьютеры, Автомобиль, аэрокосмическая и другие области. С развитием 5G, Интернет вещей, интеллектуальное производство и другие развивающиеся отрасли, Ламинаты FR-4 имеют очень широкую перспективу на рынке..
Прежде всего, развитие 5G будет способствовать росту спроса на ламинаты FR-4, 5Технология связи G требует превосходных характеристик высокочастотной передачи, поэтому характеристики ламината FR-4 также необходимо улучшить.. Например, необходимо увеличить диэлектрическую проницаемость листа и уменьшить диэлектрические потери листа.. Кроме того, Миниатюризация и легкий вес оборудования 5G также выдвигают более высокие требования к производительности плат FR-4., например, необходимость оптимизации толщины платы. Поэтому, с быстрым развитием 5G в будущем, Перспективы роста спроса на рынке медных облицовочных плит FR-4.
Во-вторых, широкое применение Интернета вещей (IoT) также будет способствовать росту спроса на рынке ламинатов с медным покрытием FR-4.. Интернет вещей требует более высоких показателей эффективности (например, высокочастотная передача, высокоскоростная передача, и т. д.), Помимо миниатюризации терминального оборудования Интернета вещей требуются более тонкие и легкие медные обшивочные платы FR-4., что будет способствовать росту спроса на рынке облицовочных плит FR-4..
Снова, Быстрое развитие интеллектуального производства окажет положительное влияние на спрос на рынке ламината FR-4.. Интеллектуальное производство стало национальной стратегией, трансформация и модернизация обрабатывающей промышленности требует более интеллектуального оборудования. Эти устройства требуют высокоскоростной передачи высокочастотной передачи и других показателей производительности, таких как строгие медные облицовочные плиты FR-4., спрос на рынке также будет продолжать расти.
FR4 широко используется в электронном оборудовании благодаря своей высокой надежности., хорошая технологичность, термостойкость и отличные электрические свойства. Его диэлектрическая проницаемость, тангенс угла диэлектрических потерь и другие параметры электрических характеристик контролируются с высокой точностью., который может обеспечить стабильную передачу сигнала. Кроме того, Лист FR4 обладает хорошей термической стабильностью и может оставаться стабильным в условиях высоких температур., что делает его пригодным для применения в различных условиях окружающей среды. Поэтому, FR4PCB — отличный электронный материал., предоставление сильной гарантии на производительность и надежность электронного оборудования.
