El proceso de producción de FR4 implica principalmente tres pasos centrales: impregnación de resina, preparación previa a la preparación y laminación.
1. Pretratamiento de tela de fibra de vidrio: el tratamiento de superficie (como el recubrimiento del agente de acoplamiento) se realiza en la tela de fibra de vidrio de tipo E para mejorar su adhesión a la resina.
2. Impregnación de resina y secado (formación de prepregio): la tela de fibra de vidrio se sumerge en una solución de resina epoxi (aproximadamente 35% -50% de contenido de resina). El aire caliente o el secado infrarrojo (120-180 ° C) elimina el disolvente y se transmite parcialmente la resina, formando un prepreg (etapa B, soluble y fusible).
3. Laminación y prensado en caliente: múltiples hojas prepregadas (generalmente 1-12 capas) se apilan y se colocan alternativamente en una prensa caliente. La resina está completamente reticulada y curada (etapa C) a altas temperaturas (170-200 ° C) y altas presiones (3-7 MPa), lo que resulta en un laminado denso. Luego se corta el laminado al tamaño y la superficie deseados para mejorar el rendimiento posterior del procesamiento.
Iii. FR4 características y ventajas
FR4, con su estructura compuesta de "resina + fibra de vidrio", posee las siguientes propiedades del núcleo:
1. Rendimiento eléctrico
• Aislamiento alto: resistividad de volumen> 10¹⁴Ω · cm, voltaje de descomposición> 30kV/mm, adecuado para aplicaciones de alto voltaje.
• Pérdida dieléctrica baja: constante dieléctrica (DK) aproximadamente 4.2-4.8 (1 GHz), factor de disipación (DF) aproximadamente 0.008-0.015 (1 GHz), cumpliendo los requisitos de la mayoría de los circuitos de alta frecuencia.
2. Rendimiento mecánico
• Alta resistencia: resistencia a la tracción ≥300MPA, resistencia a la flexión ≥500MPA (superior a los plásticos comunes).
• Resistencia a la fatiga: rendimiento estable bajo estrés a largo plazo, adecuado para escenarios de carga dinámica.
3. Rendimiento térmico
• Resistencia al calor: la temperatura de transición del vidrio (TG) es típicamente 130-180 ° C (FR4 convencional es de aproximadamente 135 ° C, FR4 alto TG puede alcanzar más de 180 ° C), con resistencia a la temperatura a corto plazo de 200-260 ° C.
• Baja expansión térmica: el coeficiente de expansión térmica (CTE) es de aproximadamente 12-18 ppm/° C (más bajo en la dirección del eje Z).
4. Otras ventajas
• Retraso de la llama: autoextinga sin la necesidad de un recubrimiento adicional de retardante de llama.
• Resistencia química: resistente a los ácidos, álcalis y solventes orgánicos (excepto el ácido nítrico concentrado y el álcali fuerte), con excelente resistencia a la intemperie.
• Procesabilidad: fácil de cortar, taladrar y electroplacarse, adecuado para la producción industrial a gran escala.
• Rentabilidad: ofreciendo un rendimiento general equilibrado, el precio es significativamente más bajo que los sustratos de alta gama, como la cerámica y la poliimida (PI), ofreciendo una excelente relación calidad-precio.
Ⅳ. Solicitud
1. Equipo eléctrico y de energía
Aplicaciones centrales: piezas estructurales aislantes
• Soportes aislantes para motores, transformadores, inversores y otros equipos: como cuñas de ranura (para asegurar devanados), lavadoras aislantes (para aislar componentes de alto y bajo voltaje) y bobinas de bobina (para conductores de bobinado).
• Aislamiento de equipos de alto voltaje: particiones para la tabla de interruptores de alto voltaje, las campanas de extinción de arco para disyuntores y barras de enlace aislantes (una alternativa más ligera y resistente al impacto a la cerámica tradicional).
2. Equipo industrial y maquinaria
Aplicaciones centrales: soporte estructural y piezas de protección
• Cabras/paréntesis de equipos: por ejemplo, cajas de control industrial, carcasas de inversores y paneles de operación de equipos de automatización (requiere resistencia de aislamiento y vibración).
• Piezas resistentes a la guía/desgaste: debido a su refuerzo de fibra de vidrio, se puede procesar en rieles de guía y placas resistentes al desgaste (como almohadillas deslizantes de prensa), que son más resistentes a los scratch que los plásticos comunes.
3. Electrónica y componentes automotrices
Aplicaciones centrales: portadores para componentes electrónicos en el vehículo
• Tableros de circuito de la ECU automotriz (unidad de control electrónico), módulos de sensores y placas de circuito de cargador (OBC).
• Aplicaciones de alta temperatura: componentes de aislamiento del sistema de encendido en el compartimento del motor, placas de controlador de faros LED (requiere resistencia a la temperatura por encima de 125 ° C, adecuado para FR4 de alto TG).
4. Electrodomésticos cotidianos y bienes de consumo
Aplicaciones centrales: aislamiento miniaturizado y componentes estructurales
• Tableros de control de electrodomésticos: tableros de base para controles remotos de aire acondicionado, tableros de computadoras de la lavadora y paneles de funcionamiento del horno de microondas.
• Pequeños componentes aislantes: cubiertas aislantes para interruptores de herramientas eléctricas (taladros eléctricos) y soportes aislantes para termostatos de hervidor eléctrico.
5. Aplicaciones especiales
• Alta frecuencia: FR4 modificado se usa en sustratos de antena 5G y dispositivos RF.
• Resistencia a la corrosión química: revestimientos anticorrosión para equipos químicos.
La lámina de fibra de vidrio FR4, con su estructura compuesta de "refuerzo de fibra de vidrio + resina epoxi", ofrece un excelente equilibrio de propiedades integrales (aislamiento, resistencia y resistencia al calor) que cubren prácticamente todas las aplicaciones que requieren propiedades livianas, aislantes y duraderas. Las aplicaciones típicas van desde dispositivos electrónicos sofisticados (como PCB de teléfonos móviles) hasta maquinaria industrial pesada (como componentes de aislamiento motor), desde equipos de energía de alto voltaje hasta electrodomésticos cotidianos. Con los avances tecnológicos, las láminas modificadas de FR4 con altas propiedades de TG y bajas DK están expandiendo continuamente su aplicación en campos de vanguardia como 5G y electrónica automotriz.
El cliente usó la placa G10/FR4 de AHD para hacer las piezas de fibra de vidrio G10 FR4, y la calidad fue elogiada. También ofrecemos servicios de procesamiento para piezas, así que no dude en contactarnos.
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