FR-4 - FR-4

FR-4 (или FR4) это NEMA обозначение марки армированного стекловолокном эпоксидного ламината. FR-4 - это композитный материал состоит из тканых стекловолокно ткань с эпоксидная смола связующее, которое огнестойкие (самозатухающий).

«FR» означает огнестойкий, и не означает, что материал соответствует стандарту UL94V-0 если только испытания не проводятся в соответствии с UL 94, испытание вертикальным пламенем в Разделе 8 в соответствующей лаборатории. Обозначение FR-4 было создано NEMA в 1968 году.

Стеклоэпоксид FR-4 - популярный и универсальный термореактивный пластиковый ламинат высокого давления с хорошим соотношением прочности к весу. Обладая почти нулевым водопоглощением, FR-4 чаще всего используется в качестве электроизолятора, обладающего значительной механической прочностью. Известно, что этот материал сохраняет свои высокие механические свойства и электроизоляционные качества как в сухих, так и во влажных условиях. Эти характеристики, наряду с хорошими производственными характеристиками, делают этот сплав пригодным для широкого спектра электрических и механических применений.

Обозначения марок стеклопластиковых эпоксидных ламинатов: G-10, G-11, FR-4, FR-5 и FR-6. Из них FR-4 является наиболее широко используемым сегодня. G-10, предшественник FR-4, не обладает характеристиками самозатухания FR-4. Следовательно, FR-4 имеет, так как^{[когда? ]} заменил G-10 в большинстве приложений.

В системах эпоксидной смолы FR-4 обычно используются бром, галоген для придания огнестойкости многослойным стеклопластикам FR-4. В некоторых приложениях, где желательно термическое разрушение материала, по-прежнему будет использоваться G-10. не огнестойкий.

Свойства

Какие материалы попадают в категорию «FR-4», определено в стандарте NEMA LI 1-1998. Типичные физические и электрические свойства FR-4 следующие. Аббревиатуры LW (продольное, направление основной пряжи) и CW (поперечное, направление пряжи наполнителя) относятся к общепринятым перпендикулярным ориентациям волокон в плоскости XY плиты (в плоскости). С точки зрения Декартовы координаты, продольное - вдоль оси x, поперечное - вдоль оси y, а ось z называется направлением через плоскость. Значения, показанные ниже, являются примером материала определенного производителя. Материал другого производителя обычно имеет немного другие значения. Проверка фактических значений для любого конкретного материала из таблицы данных производителя может быть очень важной, например, в высокая частота Приложения.

Параметр	Ценность
Удельный вес / плотность	1,850 г / см³ (0,0668 фунта / куб. Дюйм)
Впитывание воды	-0,125 дюйма <0,10%
Индекс температуры	140 ° С (284 ° F)
Теплопроводность, через плоскость	0,29 Вт / (м · К),^[1] 0,343 Вт / (м · К)^[2]
Теплопроводность, в плоскости	0,81 Вт / (м · К),^[1] 1,059 Вт / (м · К)^[2]
Твердость по Роквеллу	Масштаб 110 M
Прочность сцепления	> 1000 кг (2200 фунтов)
Прочность на изгиб (A; 0,125 дюйма) - LW	> 415 МПа (60 200 фунтов на кв. Дюйм)
Прочность на изгиб (A; 0,125 дюйма) - CW	> 345 МПа (50 000 фунтов на кв. Дюйм)
Диэлектрический пробой (А)	> 50 кВ
Пробой диэлектрика (Д48 / 50)	> 50 кВ
Диэлектрическая прочность	20 МВ / м
Относительная диэлектрическая проницаемость (А)	4.4
Относительная диэлектрическая проницаемость (D24 / 23)	4.4
Коэффициент рассеяния (А)	0.017
Коэффициент рассеяния (D24 / 23)	0.018
Диэлектрическая проницаемость (ε_р)	3.9 – 4.7,^[3] 4,4 @ 1 ГГц (поставщик Isola) ^[4]
Касательная потерь (tanδ)	0.02 – 0.03,^[3] 0,030 при 1 ГГц ^[5]^[4]
Температура стеклования	Может варьироваться, но выше 120 ° C
Модуль Юнга - LW	3.5×10^⁶ фунт / кв. дюйм (24 ГПа)
Модуль Юнга - CW	3.0×10^⁶ фунт / кв. дюйм (21 ГПа)
Коэффициент температурного расширения - Икс-ось	1.4×10⁻⁵ K⁻¹
Коэффициент температурного расширения - у-ось	1.2×10⁻⁵ K⁻¹
Коэффициент температурного расширения - z-ось	7.0×10⁻⁵ K⁻¹
Коэффициент Пуассона - LW	0.136
Коэффициент Пуассона - CW	0.118
LW скорость звука	3602 м / с
Скорость звука CW	3369 м / с
LW акустический импеданс	6.64 МРайл

где:

LW: По длине
CW: Поперек
PF: Перпендикулярно поверхности ламината

Приложения

FR-4 - распространенный материал для печатные платы (Печатные платы). Тонкий слой медной фольги ламинирован на одну или обе стороны стеклянной эпоксидной панели FR-4. Их обычно называют ламинатом, плакированным медью.

При заказе многослойной плиты с медным покрытием толщина FR-4 и меди могут варьироваться и поэтому указываются отдельно. В США толщина медной фольги указывается в единицах измерения унции на квадратный фут (oz / ft²), обычно обозначаемый просто как унция. Обычная толщина составляет 1/2 унции / фут.² (150 г / м²), 1 унция / фут² (300 г / м²), 2 унции / фут² (600 г / м²) и 3 унции / фут² (900 г / м²). Они достигают толщины 34,1 мкм (1,34 мкм). ты ), 68,2 мкм (2,68 тыс.) И 102,3 мкм (4,02 тыс.) Соответственно. 1/2 унции / фут² фольга не широко используется в качестве готовой медной массы, но используется для внешних слоев, когда покрытие сквозных отверстий увеличит конечный вес готовой меди. Некоторые производители печатных плат ссылаются на 1 унцию / фут² медная фольга толщиной 35 мкм (может также обозначаться как 35 мкм, 35 мкм). микрон, или 35 мкм).

1/0 - обозначает 1 унцию / фут² медь с одной стороны, без меди с другой стороны.
1/1 - обозначает 1 унцию / фут² медь с двух сторон.
H / 0 или H / H - означает 0,5 унций / фут² медь с одной или двух сторон соответственно.
2/0 или 2/2 - означает 2 унции / фут² медь с одной или двух сторон соответственно.

FR-4 также используется при строительстве реле, переключатели, противостояние, шины, шайбы, дуга щиты трансформаторы и винтовой зажим полоски.

Смотрите также

использованная литература

^ ^а ^б Азар, К; Грэбнер Дж. Э. (1996). «Экспериментальное определение теплопроводности печатных плат». Материалы двенадцатого симпозиума IEEE SEMI-THERM: 169–182. Дои:10.1109 / STHERM.1996.545107.
^ ^а ^б Сарвар, Ф .; Н. Дж. Пул; П. А. Виттинг (1990). «Стекловолоконные ламинаты для печатных плат: измерения теплопроводности и их влияние на моделирование». Журнал электронных материалов. 19 (12): 1345–1350. Дои:10.1007 / bf02662823.
^ ^а ^б Корпорация, Альтера (2003). «Использование предварительного выделения и выравнивания с Stratix GX» (PDF). Лист данных ALTERA: 3 - через АРХИВ ТЕХНИЧЕСКИХ ДАННЫХ.
^ ^а ^б Корпорация, Атмель (2003). «ВЧ трансмиссия» (PDF). Atmel Corporation: 7 - через АРХИВ ТЕХНИЧЕСКОГО ЛИСТА.
^ Технологии, Avago (2005). «Рекомендации по компоновке печатной платы для проектирования с использованием трансиверов Avago SFP +» (PDF). Avago Technologies: 2 - через АРХИВ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИНИИ.

Промышленные ламинированные термореактивные изделия NEMA LI 1-1998

[IEEE-1] а ^б Азар, К; Грэбнер Дж. Э. (1996). «Экспериментальное определение теплопроводности печатных плат». Материалы двенадцатого симпозиума IEEE SEMI-THERM: 169–182. Дои:10.1109 / STHERM.1996.545107.

[JEM-2] а ^б Сарвар, Ф .; Н. Дж. Пул; П. А. Виттинг (1990). «Стекловолоконные ламинаты для печатных плат: измерения теплопроводности и их влияние на моделирование». Журнал электронных материалов. 19 (12): 1345–1350. Дои:10.1007 / bf02662823.

[:0-3] а ^б Корпорация, Альтера (2003). «Использование предварительного выделения и выравнивания с Stratix GX» (PDF). Лист данных ALTERA: 3 - через АРХИВ ТЕХНИЧЕСКИХ ДАННЫХ.

[:1-4] а ^б Корпорация, Атмель (2003). «ВЧ трансмиссия» (PDF). Atmel Corporation: 7 - через АРХИВ ТЕХНИЧЕСКОГО ЛИСТА.

[5] Технологии, Avago (2005). «Рекомендации по компоновке печатной платы для проектирования с использованием трансиверов Avago SFP +» (PDF). Avago Technologies: 2 - через АРХИВ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИНИИ.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]