Características del núcleo de los laminados revestidos de cobre FR4
1. Propiedades físicas
Estabilidad estructural del sustrato:
La tela de fibra de vidrio proporciona alta resistencia mecánica y resistencia a la temperatura, mientras que la resina epoxi (que contiene retardantes de llama, agentes de curado, etc.) llena los intersticios entre las fibras, formando una densa estructura de red tridimensional. Esto asegura que el laminado resista la deformación durante el procesamiento (como la perforación y la laminación) y el uso.
Excelente rendimiento térmico:
Temperatura de transición de vidrio (TG): el FR4 convencional tiene un TG de 130 ° C-150 ° C, mientras que los modelos de TG mediano y alto pueden alcanzar 160 ° C-180 ° C. La resistencia a la temperatura a corto plazo alcanza los 260 ° C.
Coeficiente de expansión térmica (CTE):
CTE axial (xy) es aproximadamente 12-14 × 10⁻⁶/° C (similar a CTE de cobre de aproximadamente 17 × 10⁻⁶/° C), y el CTE vertical (eje z) es aproximadamente 50-70 × 10⁻⁶/° C, reduciendo el riesgo de delaminación a altas temperaturas. Rendimiento eléctrico estable: resistividad de volumen ≥ 10lu⁴Ω · cm, resistividad de la superficie ≥ 10¹²Ω, constante dieléctrica (DK) aproximadamente 4.2-4.8 (1 GHz), factor de disipación dieléctrica (DF) aproximadamente 0.009-0.012 (1 GHz), adecuado para la mayoría de las aplicaciones de baja frecuencia a alta frecuencia (≤5GHz) Circuits.
Alta resistencia mecánica:
Resistencia a la tracción ≥ 300MPA (perpendicular a la dirección de la fibra), resistencia a la flexión ≥ 500MPa, resistencia al impacto (resistencia al impacto con muescas) ≥ 30kJ/m², capaz de tensiones mecánicas resistentes, como soldar y enchufar durante el ensamblaje de PCB.
Resistencia ambiental fuerte:
Absorción de agua ≤ 0.3% (23 ° C/50% HR), degradación del rendimiento eléctrico ≤ 10% después del envejecimiento del calor húmedo (85 ° C/85% HR, 1000 horas), adaptable a entornos complejos como el pulverización húmedo y salado.
2. Propiedades químicas
Excelente retraso de la llama:
Los retardantes de llama basados en bromo o fósforo se agregan a la resina epoxi, lo que resulta en un tiempo autoextinguante de ≤10 segundos con un grosor de 0.8 mm, cumpliendo los estándares de seguridad para equipos electrónicos.
Resistencia a la corrosión química:
Resistente a los productos químicos comunes, como los ácidos y bases débiles, los aceites minerales y el alcohol, sin una degradación de rendimiento notable después de la exposición a largo plazo (los modelos especiales son resistentes a ácidos y bases fuertes).
Ventajas del núcleo de las hojas de laminados revestidos de cobre FR4
En comparación con otros sustratos de PCB, FR4 se ha convertido en el "material estándar" para dispositivos electrónicos generales gracias a sus ventajas equilibradas de "alto rendimiento, bajo costo y procesamiento fácil". Estas ventajas se reflejan en lo siguiente:
1. Excelente rentabilidad
Los bajos costos de las materias primas de FR4 y el proceso de producción madura dan como resultado un bajo costo unitario, por lo que es adecuado para aplicaciones sensibles a los costos, como la electrónica de consumo a gran escala y el control industrial.
2. Amplia gama de compatibilidad de rendimiento
Los parámetros de FR4, como TG, CTE y propiedades eléctricas, se pueden personalizar ajustando la relación de fibra de vidrio y la formulación de resina, que satisfacen las necesidades de diversas aplicaciones, desde la electrónica de consumo general hasta equipos industriales de gama media a alta.
3. Tecnología de procesamiento maduro
La hoja de fibra de vidrio FR4 tiene un fuerte enlace con papel de cobre y admite todo el proceso de fabricación de PCB, incluida la perforación, el enchapado, el grabado y el tratamiento de superficie, con alto rendimiento, lo que lo hace adecuado para prototipos rápidos y producción en masa.
4. Confiabilidad completamente verificada
FR4 ha sido probado en la industria electrónica durante décadas, y su confiabilidad a largo plazo se ha confirmado en numerosos casos.
Aplicaciones de laminados revestidos de cobre FR4
Debido a sus propiedades únicas, FR4 se usa ampliamente en la electrónica de consumo, el control industrial, la electrónica automotriz, los equipos de comunicaciones y otros campos. Las aplicaciones específicas incluyen:
1. Electrónica de consumo
Terminales inteligentes: mainboards para teléfonos móviles, tabletas y computadoras portátiles;
Electrodomésticos: paneles de control para aires acondicionados, refrigeradores y lavadoras;
Equipo audiovisual: tableros de amplificadores de audio y tableros T-Con TV (tableros de control de sincronización).
2. Control industrial
PLC industrial (controladores lógicos programables): PCB para módulos de CPU y módulos de entrada/salida (E/S);
Instrumentos: paneles de control de medición para multímetros y osciloscopios;
Servos/Inverters: tableros de conductor y tableros de alimentación.
3. Electrónica automotriz
Control del cuerpo: PCB para ECU (unidades de control del motor) y BCMS (módulos de control del cuerpo);
Sensores en el vehículo: placas de acondicionamiento de señal para sensores de temperatura y presión;
Sistemas de entretenimiento: tableros de control principales para sistemas de navegación y audio en el automóvil.
4. Equipo de comunicaciones
Switches de red: tableros de interfaz Ethernet, tableros de distribución de energía;
Equipo de la estación base: tableros de procesamiento de señales pequeñas frontal de radiofrecuencia (RF) (banda de baja frecuencia ≤ 5 GHz);
Comunicaciones de fibra óptica: tableros de controladores del módulo óptico.
El laminado revestido de cobre FR4, con su rendimiento estable, costo asequible y proceso de fabricación madura, se ha convertido en un material fundamental en la industria de fabricación de productos electrónicos. Aunque está siendo reemplazado por materiales como PTFE y cerámica en escenarios extremos, como altas frecuencias (> 5 GHz) y temperaturas ultra altas (> 200 ° C), FR4 sigue siendo la opción más rentable para más del 90% de los dispositivos electrónicos de intervalía general. A medida que los dispositivos electrónicos evolucionan hacia la miniaturización y la mayor integración, FR4 continúa expandiendo su aplicación a través de actualizaciones tecnológicas (como modificaciones altas de TG y bajas CTE), y continuará desempeñando un papel central en la industria electrónica.
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