Material FR4:Por que usá-lo na montagem de PCB

Quase todos os dispositivos eletrônicos em uso hoje têm placas de circuito impresso (PCBs) embutidas, que funcionam como seu núcleo. Os PCBs são cruciais ao ponto de contribuírem para seu desempenho e funcionalidade e, portanto, devem ser perfeitos. Como parte disso, o material para fazer os PCBs deve ser escolhido com cuidado, dependendo de vários fatores. Hoje, os projetistas e fabricantes de PCBs têm muitas opções em termos de materiais usados ​​em sua construção, desde fibra de vidro, cobre e silicone até plástico e FR4. Entre todos, o FR4 ganhou imensa tração e é o material mais preferido usado para fazer placas de circuito. O que o torna tão popular e quais são as propriedades benéficas do FR4? Este post discute algumas considerações de ponteiro ao selecionar o material FR4 no processo de fabricação de PCB.

Conheça o material FR4 e suas propriedades benéficas

No FR4, FR significa retardante de chama, e o número 4 indica uma classificação que diferencia o material dos demais. FR4 é uma folha laminada de epóxi reforçada com fibra de vidro fina e tecida usada na fabricação de PCB. Também escrito como FR4, é uma estrutura composta de camadas de fibra de vidro que oferece estabilidade e rigidez ao material.

Aqui estão algumas propriedades benéficas do FR4 que o tornam um material popular entre OEMs e fabricantes de PCBs. Então, vamos dar uma olhada neles.

• Boas propriedades elétricas:

  As ​​propriedades elétricas do material da placa de circuito desempenham um papel fundamental na integridade do sinal e considerações de impedância, pois são importantes para a velocidade do sinal elétrico que se propaga através do material. O FR4 possui uma alta rigidez dielétrica que contribui para suas propriedades de isolamento elétrico. Dependendo do estilo de tecelagem da fibra de vidro, resina e espessura, a constante dielétrica FR4 (Dk) varia na faixa de 3,8-4,8 MHz.
  

• Retardador de chama

  Os retardadores de chama são extremamente versáteis para vários procedimentos de fabricação e produzem resultados previsíveis. O FR4 possui ótimas propriedades térmicas, elétricas e mecânicas, tornando-o a escolha preferida para diversas aplicações eletrônicas.
  

• Absorção de umidade:

  Esta é uma das propriedades importantes do material FR4. Quando imerso em água, o material tem uma baixa taxa de absorção de umidade de 0,10%. Além disso, o FR4 é resistente à temperatura e pode suportar uma ampla faixa de temperatura, além de ser amplamente resistente à umidade.
  

• Eficácia de custo:

  FR4 é um material de base de placa de circuito comumente usado devido ao seu recurso de custo relativamente baixo, além de propriedades físicas e químicas estáveis. Isso beneficia vários fabricantes e projetistas de PCB preocupados com o custo.
  

Diretrizes importantes para selecionar o material FR4 na fabricação de PCB

"A espessura do material desempenha um papel fundamental na fabricação da placa de circuito FR4. Algumas unidades comuns usadas para medir a espessura do material incluem polegadas, milímetros e milhares. Além da espessura do material, existem vários indicadores importantes que precisam ser ser considerado ao escolher o material FR4 para um conjunto de placa de circuito.

• É sempre uma boa prática selecionar um laminado FR4 de alto desempenho quando a temperatura de operação exceder 150°C. Conforme discutido anteriormente, esses materiais oferecem melhor resistência térmica e baixas taxas de expansão, mantendo a capacidade de fabricação.
  

• Considere o material FR4 fino com restrições de espaço para tornar os PCBs confiáveis ​​em termos de funcionalidade. Esses materiais leves suportam componentes delicados para fazer dispositivos como conectores USB, acessórios Bluetooth e muito mais. O material FR4 fino é amplamente preferido para aplicações onde o espaço é sempre uma restrição. Esses materiais são conhecidos por oferecer melhor flexibilidade e, portanto, são usados ​​para construir PCBs complexos, porém finos, usados ​​nos setores médico e automotivo.
  

• Escolha um material com constante dielétrica uniforme em frequências variadas, e o FR4 se encaixa nesse aspecto.
  

• Evite usar outros materiais de PCB finos que apresentem ranhuras, pois pode haver um alto risco de fratura ou dano da placa.
  

FR4 é fabricado e está disponível em várias especificações e configurações devido à demanda do mesmo. Suas propriedades físicas e químicas propícias contribuíram para sua popularidade. Se você planeja considerar o FR4 para suas próximas aplicações eletrônicas, é sempre uma boa prática consultar um player do setor que possa oferecer assistência técnica, incluindo seleção de material. Este post apresenta a Creative Hi-Tech, que é um dos fabricantes confiáveis ​​de PCBs FR4. Com uma vasta presença no mercado e colaboradores altamente qualificados, a empresa vem auxiliando seus clientes na escolha correta do material e oferecendo soluções de ponta a ponta.

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