FR4替代高速和高温应用
关键的外卖
FR4材料用于多氯联苯隔离邻近铜飞机不短路,并提供结构的弯曲和整体抗弯强度。
FR4材料过程中起着重要作用建立PCB的耐用性和可用性。
环氧复合材料(CEMs)替代FR4材料。
FR4是使用最广泛的PCB电介质材料
现代预计将高速PCB设计,多功能,紧密的空间利用率。PCB材料必须是高质量的,耐温度变化,容易搬运。一个广泛使用的类型的电路板介电材料展览许多可取的素质是FR4材料。在本文中,我们将讨论FR4材料的特性以及考虑一些可能的FR4替代品。
印刷电路板介电材料
印刷电路板介电材料对董事会的运作至关重要,特别是当它涉及到集成和多氯联苯的性能。委员会由热可靠性和性能严重影响,电力、化工、和PCB材料的力学性能。
印刷电路板介电材料的形式导电衬底层之间的导电铜层和任何电路板的基础。PCB介电材料,也被称为PCB基板材料,形成平台,电子元件焊接形成电子电路,与彼此之间的连接痕迹。FR4是常用类型的电路板介电材料之一。
FR4材料
FR4材料过程中起着重要作用建立PCB的耐用性和可用性。是普遍接受的标准单面,双面,多层多氯联苯与严格的机械强度要求。
FR4编织玻璃纤维环氧树脂复合材料的阻燃(FR)的属性。在单一和双面pcb, FR4核心,顶部,底部铜层。FR4材料形式的核心在多层多氯联苯和覆盖着半固化片材料两侧前将顶部和底部的铜层。高玻璃化转变温度的FR4使它适用于高功率密度电路板。
FR4材料的属性
FR4材料隔离邻近铜飞机不短路,并提供结构的弯曲和整体抗弯强度。由制造商FR4的属性不同,FR4材料可以subclassified为以下类型基于属性和应用:
标准FR4材料玻璃化转变温度Tg,大约是130°C。这是最便宜和最广泛使用的FR4材料。
FR4材料玻璃化转变温度Tg在170°C - 180°C。这种FR4材料兼容无铅回流技术。
另一个FR4材料兼容无铅回流技术是无卤FR4材料。
FR4材料标准化比较跟踪指数(CTI)大于400。CTI是测量电击穿性能的介电材料中使用的多氯联苯。
特定的属性,任何PCB设计者将寻找的PCB基板。FR4的共同属性是:
- 灵活的PCB基板
- 高绝缘介电强度高
- 机械强度高
- 水或防潮性
- 高强度重量比
- 轻量级
- 热稳定性和耐热性
FR4替代的必要性
FR4是通用的PCB基材。然而,FR4可以不适合在某些情况下,如:
- PCB的接触高温长时间使FR4材料缺陷由于其导热系数低。使用FR4替代PCB基板是一种常见的做法在航空航天工业。
- 在遵循RoHS法规遵循的国家,无铅焊接者优先。高温无铅焊接需要维护和FR4材料是这样的应用程序不是一个好的选择。
- 使用FR4板材料不能维持一个恒定的阻抗和反射,它排除了FR4在高频应用程序的使用。在更高的频率,积累斜和共振损失中观察到的信号传播路径FR4板。不推荐FR4材料在高速电路板保持信号完整性和阻抗一致性。
FR4替代品
设计师必须选择替代品当FR4材料不能承受热由于信号完整性退化或强度的要求。让我们看看一些FR4选择在这一节中。
环氧复合材料(CEMs)——河北适合高密度的应用程序。有不同的杰姆材料:CEM-1 CEM-2, CEM-3。CEM-1材料是一个融合的纸张,玻璃环氧树脂和酚类化合物,是一个适合单面多氯联苯。它提供了介电性能类似于FR4内较低的预算。CEM-2材料提供了较高的玻璃化转变温度比CEM-1材料。CEM-3材料是一个很好的选择为双面pcb镀孔。
聚四氟乙烯(PTFE)或聚四氟乙烯-聚四氟乙烯是众所周知的品牌名称下聚四氟乙烯,通常用于外套不粘炊具。它是一种合成聚合物组成的碳和氟。聚四氟乙烯的玻璃化转变温度高,介于160 - 280˚C。具有较好的介电强度、阻燃性、抗湿性高、温度稳定性、保温、耐电强度。聚四氟乙烯基板适用于高速pcb、高频板,卫星和移动通信系统。
Metal-backed董事会——Metal-backed或金属芯多氯联苯中经常使用LED照明行业。Metal-backed板是很好的提高led的寿命以及提高设备依靠单个PCB没有穿越温度公差范围。他们提供了以下优点:
- 轻量级
- 具有成本效益的
- 高温稳定
- 增强耐用性
- 良好的散热
因此,尽管FR4是最受欢迎的材料对多氯联苯打下一个坚实的基础,设计师可能需要考虑上述FR4替代品在某些高功率,高频率,或高温应用。援助这一过程,节奏提供了工具,编译和接口电路板材料的电气和机械规范与设计,仿真,和文档。
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