تولید کننده PCB HF چند لایه ای Fr4 Epoxy Substrate در چین

FR4 مواد فرکانس بالا تولید کننده PCB چند لایه در چین

معرفی PCB:

Fr4 مواد PCB با فرکانس بالا:

در فرکانس های مایکروویو الزامات بالایی برای مواد ساخت دستگاه های نهایی اعمال می شود.تعداد زیادی از ماتریال های دی الکتریک برای تکنولوژی های ریز ریز موجود هستند اما قیمت این مواد به طور مستقیم متناسب با ویژگی های دی الکتریک خوب آنها است.استفاده از مواد ارزان قیمت می تواند به عدم دقت جدی منجر شود اگر طراحی دستگاه کیفیت بهتر مواد را فرض کند.این مقاله در مورد بررسی اجازه پذیری نسبی (ثابت دی الکتریک) از مواد FR4 به طور گسترده ای برای ساخت PCB (بردهای مداری چاپی) استفاده می شود.بررسی بر اساس محاسبات و اندازه گیری نمونه عملکردی است که برای این منظور ساخته شده است.

FR4 PCB فرکانس بالا کاربرد:

ارتباطات

تجهیزات ارتباطی سنتی، FTTP، VOIP، خدمات چند رسانه ای، شبکه های داده و محصولات زیرساخت های فناوری اطلاعات، محصولات زیرساخت های بی سیم، تقویت کننده های قدرت، تقسیم کننده ها و ترکیب کننده هاترانزیستورهای با قدرت بالا، و غیره

لوازم جانبی کامپیوتر

چاپگرهای پیشرفته، مودم های کابلی، روترهای بی سیم، تلفن های IP، محصولات مصرفی و اداری، سیستم بانکی و غیره.

مصرف کننده

کامپیوترها، تلویزیون ها، دوربین ها، ضبط کننده های ویدئویی دیجیتال (DVR) ، محصولات دستی، LED و غیره

ماشین آلات

سیستم های ایمنی مسافران، سیستم های کنترل موتور، کوله های هوا، محصولات کنترل کشش و غیره

محاسبات و ذخیره سازی پیشرفته

کامپیوتر و سرور با عملکرد بالا، سیستم مرکزی و تجهیزات ذخیره سازی، حافظه و غیره

صنعت

منبع برق، پانل کنترل اصلی، مانیتور، محصولات دوربین مدار بسته، تجهیزات کنترل خودرو، ربات صنعتی، محصولات کنترل دسترسی و غیره

پزشکی

تصویربرداری رزونانس مغناطیسی (MRI) ، توموگرافی کامپیوتری (CT) ، واحدهای دیفیبریلاسیون واکنش اضطراری، نظارت بر بیمار، دستگاه های کاشت قابل، سیستم های جراحی رباتیک،تجهیزات بیومتریک و تشخیصی، و غیره

ارتش

ماهواره، رادار، هواپیما، واحد کنترل، تجهیزات ارتباطی و غیره

آزمایش و اندازه گیری

اندازه گیری برق، آزمایش برق، آزمایش حرارتی، آزمایش نور، آزمایش شبکه، آزمایش گاز و روغن، محصولات مادون قرمز، تجهیزات آزمایش نیمه هادی، کارت های DUT و سُند، سیستم های بازرسی وافر،و غیره.

FR4 انواع مواد

FR-4 دارای تغییرات مختلفی است که بستگی به ضخامت مواد و خواص شیمیایی دارد، مانند FR-4 استاندارد و G10.فهرست زیر برخی از نام های رایج برای مواد FR4 PCB را نشان می دهد..

FR4 استاندارد: این رایج ترین نوع FR4 است. مقاومت مکانیکی و رطوبت خوبی را با مقاومت گرما حدود 140 درجه سانتیگراد تا 150 درجه سانتیگراد فراهم می کند.

FR4 با Tg بالا: FR4 با Tg بالا برای کاربردهایی که نیاز به چرخه حرارتی بالا و دمای بالاتر از 150 °C دارند مناسب است. FR4 استاندارد حدود 150 °C محدود می شود،در حالی که FR4 با Tg بالا می تواند در برابر دمای بسیار بالاتر مقاومت کند.

FR4 با CTI بالا: FR4 با CTI بالا (تفاعل حرارتی شیمیایی) هدایت حرارتی بهتری نسبت به مواد FR4 معمولی دارد. این ماده دارای شاخص ردیابی مقایسه ای بالاتر از 600 ولت است.

FR4 بدون لامینات مس: FR4 بدون لامینات مس یک ماده غیر رسانا با قدرت مکانیکی عالی است.

FR4 G10: FR-4 G10 یک ماده هسته ای جامد با خواص مکانیکی عالی، مقاومت بالا در برابر شوک حرارتی، خواص دی الکتریک عالی و خواص عایق الکتریکی خوب است.

الزامات مواد PCB فرکانس بالا:

(1) ثابت دی الکتریک (Dk) باید بسیار پایدار باشد

(2) از دست دادن دی الکتریک (Df) باید کوچک باشد، که عمدتا بر کیفیت انتقال سیگنال تاثیر می گذارد، هرچه از دست دادن دی الکتریک کوچکتر باشد، بنابراین از دست دادن سیگنال نیز کوچکتر است.

(3) و ضریب انبساط حرارتی ورق مس تا جایی که ممکن است، به دلیل ناسازگاری در تغییر سرد و گرما ناشی از جداسازی ورق مس.

(4) جذب آب کم، جذب آب بالا در رطوبت تحت تاثیر قرار می گیرد هنگامی که ثابت دی الکتریک و از دست دادن دی الکتریک.

(5) مقاومت گرما دیگر، مقاومت شیمیایی، مقاومت ضربه، مقاومت پوست و غیره نیز باید خوب باشد.

مواد PCB FR4 چیست؟

FR-4 یک ماده لایه ای اپوکسی است که با شیشه تقویت شده است و برای تولید صفحه های مداری چاپی (PCB) استفاده می شود.انجمن ملی تولیدکنندگان برق (NEMA) آن را به عنوان یک استاندارد برای لایه های اپوکسی تقویت شده شیشه ای تعریف می کند.

FR برای مهار کننده شعله است و عدد 4 این نوع لایه را از سایر مواد مشابه متمایز می کند. این لایه خاص از رزین اپوکسی تقویت شده شیشه ای بافته شده است.

FR-4 PCB به تخته ای اشاره دارد که با مواد لایه دار مجاور ساخته شده است. این ماده در تخته های دو طرفه ، یک طرفه و چند لایه ای گنجانده شده است.

ویژگی های مواد استاندارد FR-4 ONESEINE

دمای انتقال شیشه ای بالا (Tg) (150Tg یا 170Tg)

دمای تجزیه بالا (Td) (> 345 °C)

ضریب کم انبساط حرارتی (CTE) ((2.5 تا 3.8٪)

ثابت دی الکتریک (@ 1 گیگاهرتز): 4.25-4.55

فاکتور انحلال (@ 1 گیگاهرتز): 0016

درجه UL (94V-0، CTI = حداقل 3)

سازگار با مجموعه استاندارد و بدون سرب.

ضخامت لایه بندی از 0.005 تا 0.125

ضخامت های موجود قبل از آماده سازی (تقریباً پس از لایه بندی):

(1080 سبک شیشه ای) 0.0022

(2116 سبک شیشه ای) 0.0042

(7628 سبک شیشه ای) 0.0075

کاربردهای FR4 PCB:

FR-4 یک ماده رایج برای صفحه های مداری چاپی (PCB) است. یک لایه نازک از ورق مس به طور معمول به یک یا هر دو طرف یک پنل اپوکسی شیشه ای FR-4 لایه بندی می شود.معمولاً به آنها لامینات چدن مس گفته می شودضخامت یا وزن مس می تواند متفاوت باشد و به این ترتیب به طور جداگانه مشخص می شود.

FR-4 همچنین در ساخت رله ها، سوئیچ ها، استاندوف ها، بارهای بس، واشرها، سپر های قوس، ترانسفورماتورها و نوارهای پایانی پیچ استفاده می شود.

در اینجا برخی از جنبه های کلیدی مربوط به پایداری حرارتی FR4 PCB ها آورده شده است:

ثبات حرارتی PCB های FR4 به توانایی آنها در تحمل و کار در شرایط دمای مختلف بدون تجربه تخریب یا مشکلات عملکردی قابل توجهی اشاره دارد.

PCB های FR4 برای پایداری حرارتی خوب طراحی شده اند، به این معنی که می توانند طیف گسترده ای از دما را بدون انحراف، از هم پاشیدن یا دچار خرابی های الکتریکی یا مکانیکی اداره کنند.

دمای انتقال شیشه (Tg): Tg یک پارامتر مهم است که ثبات حرارتی FR4 را مشخص می کند.این درجه حرارت را نشان می دهد که در آن رزین اپوکسی در زیربنای FR4 از یک حالت سخت به حالت انعطاف پذیرتر یا لاستیکی عبور می کندPCB های FR4 به طور معمول دارای مقدار Tg در حدود 130-180 °C هستند، به این معنی که می توانند بدون تغییرات قابل توجهی در خواص مکانیکی خود در برابر دمای بالا مقاومت کنند.

ضریب انبساط حرارتی (CTE): CTE اندازه گیری میزان انبساط یا انقباض یک ماده با تغییرات دمایی است.که تضمین می کند که آنها می توانند بدون فشار بیش از حد یا فشار بر روی اجزای موجود و مفاصل جوش مقاومت کنندمحدوده CTE معمولی برای FR4 حدود 12-18 ppm/°C است.

رسانایی حرارتی: FR4 به خودی خود از نظر حرارتی بسیار رسانا نیست، به این معنی که یک رسانای حرارتی عالی نیست.این هنوز هم به اندازه کافی از بین بردن گرما را برای اکثر برنامه های الکترونیکی فراهم می کندبرای افزایش عملکرد حرارتی FR4 PCB، اقدامات اضافی می تواند انجام شود.از جمله شامل شدن لوله های حرارتی یا استفاده از بخاری های حرارتی اضافی یا پد های حرارتی در مناطق بحرانی برای بهبود انتقال گرما.

فرآیند های جوش و جریان مجدد: PCB های FR4 با فرآیندهای جوش و جریان مجدد استاندارد که معمولاً در مونتاژ الکترونیکی استفاده می شود سازگار هستند.آنها می توانند در برابر دمای بالا درگیر در جوشاندن بدون آسیب قابل توجهی یا تغییرات ابعاد مقاومت کنند.

مهم است که توجه داشته باشید که در حالی که FR4 PCB ها ثبات حرارتی خوبی دارند، هنوز محدودیت هایی دارند. شرایط دمای شدید، مانند دمای بسیار بالا یا تغییرات سریع دمای،ممکن است باعث استرس شودبنابراین، مهم است که محیط عملیاتی خاص را در نظر بگیرید و مواد مناسب و ملاحظات طراحی را مطابق با آن انتخاب کنید.

PCB های FR4 به دلیل ثبات حرارتی عالی، قدرت مکانیکی بالا و مقاومت در برابر رطوبت و مواد شیمیایی شناخته می شوند. این خواص آنها را برای طیف گسترده ای از برنامه ها مناسب می کند،از جمله لوازم الکترونیکی مصرفی، مخابرات، خودرو، تجهیزات صنعتی و بیشتر.

مواد FR4 شامل یک لایه نازک از ورق مس است که بر روی یک بستر ساخته شده از پارچه فیبرگلاس با رزین اپوکسی است.لایه مس برای ایجاد الگوی مدار مورد نظر حک شده است، و آثار مس باقیمانده اتصال الکتریکی بین اجزای را فراهم می کنند.

بستر FR4 ثبات ابعاد خوبی را ارائه می دهد که برای حفظ یکپارچگی مدار در طیف گسترده ای از دماها مهم است.که به جلوگیری از شارژ میان مسیرهای مجاور کمک می کند..

علاوه بر خواص الکتریکی آن، FR4 دارای خواص ضد شعله خوبی است به دلیل وجود ترکیبات هالوجنی در رزین اپوکسی.این باعث می شود که PCB های FR4 برای کاربردهایی که ایمنی آتش یک نگرانی است مناسب باشند.

به طور کلی، PCB های FR4 به طور گسترده ای در صنعت الکترونیک به دلیل ترکیب عالی عملکرد الکتریکی، قدرت مکانیکی، ثبات حرارتی و مقاومت شعله استفاده می شوند.