FR-4 harus diketahui sebelum papan PCB

November 28, 2022

FR4 harus diketahui sebelum papan PCB

Ketika kami melakukan pemesanan di pabrik papan PCB, sering kali ada tipe papan FR-4 untuk dipilih. Saat ini, ada tiga jenis jenis papan: FR-4, papan aluminium, dan papan tembaga pemisahan termoelektrik.

1. FR-4, juga ditulis sebagai FR4, adalah nama dan nilai standar

Bahan substrat organik yang digunakan untuk membuat PCB terdiri dari 3 komponen: resin, bahan penguat, dan foil tembaga konduktif.

FR dalam standar klasifikasi NEMA berarti api-retardant (api-retardant) atau tahan api (tahan api), yaitu, peringkat api, sehingga papan peringkat FR semuanya papan penahan api, dan angka "4 "Berarti bahan untuk membedakannya dari bahan lain dari level yang sama, 4 berarti resinnya adalah resin epoksi, bahan penguat adalah kain serat kaca, dan tingkat tahan api adalah UL94 V-0. Nilai penghambat api FR-1, FR-2, dan FR-3 adalah UL 94V-1, dan resin dan bahan penguat yang digunakan juga berbeda.

2. Indeks kinerja FR-4
Substrat FR-4 adalah sistem resin epoksi, jadi untuk waktu yang lama, nilai TG adalah indeks yang paling umum digunakan untuk mengklasifikasikan substrat FR-4, dan juga merupakan salah satu indikator kinerja paling penting dalam spesifikasi IPC-4101.

Suhu transisi kaca TG

Nilai TG dari sistem resin mengacu pada titik transisi suhu di mana material berubah dari keadaan yang relatif kaku atau "kaca" menjadi keadaan yang dapat dideformasi atau dilunakkan. Perubahan termodinamika ini selalu dapat dibalik selama resin tidak terurai. Artinya, ketika suatu bahan dipanaskan dari keadaan suhu normal ke suhu di atas nilai TG, dan kemudian didinginkan di bawah nilai TG, ia dapat berubah kembali ke keadaan kaku dengan sifat yang sama seperti sebelumnya. Namun, ketika suatu bahan dipanaskan hingga suhu jauh di atas TG -nya, perubahan fase yang tidak dapat diubah dapat terjadi. Efek suhu ini memiliki banyak hubungan dengan jenis material dan juga dengan dekomposisi termal resin.

Secara umum, semakin tinggi TG substrat, semakin tinggi keandalan material. Jika proses penyolderan bebas timbal diadopsi, suhu dekomposisi termal (TD) dari bahan dasar juga perlu dipertimbangkan.

Indikator kinerja penting lainnya termasuk koefisien ekspansi termal (CTE), penyerapan air, sifat adhesi material, dan uji waktu delaminasi yang umum digunakan seperti tes T260 dan T288. [1]

3. Keragaman FR-4

Kain serat kaca digunakan sebagai bahan penguat, sistem resinnya adalah resin epoksi dan bahan dasar dengan peringkat tahan api UL 94V-0 adalah FR-4. Apakah ada perbedaan spesifik antara kelas besar yang begitu besar?

Bagilah menurut nilai TG

Perbedaan yang paling jelas antara bahan FR-4 adalah nilai TG. Menurut suhu TG, lembaran FR-4 umumnya dibagi menjadi TG rendah, TG sedang dan lembaran TG tinggi.

Dalam industri ini, FR-4 dengan TG sekitar 135 ° C biasanya diklasifikasikan sebagai lembar TG rendah; FR-4 dengan TG sekitar 150 ° C adalah lembar TG sedang; dan FR-4 dengan TG sekitar 170 ° C diklasifikasikan sebagai lembar TG tinggi.

Jika ada banyak waktu penekan selama pemrosesan PCB, atau jumlah lapisan PCB besar (lebih dari 14 lapisan), atau suhu solder tinggi (≥230 ° C), atau suhu kerja tinggi (lebih dari 100 ° C) , atau tegangan termal pengelasan besar (seperti solder gelombang), harus memilih pelat TG tinggi.

Bagilah menurut kerugian.

PCB
FR-4 dapat dibagi menjadi:

Pelat Kehilangan Biasa (DF≥0.02)
Pelat Penurunan Menengah (0,01 <DF <0,02)
Pelat rugi rendah (0,005 <df <0,01)
Lembar kehilangan ultra-rendah (DF <0,005)