In der Welt der Elektronikfertigung werden Sie verschiedene Abkürzungen hören. FR4-Leiterplatte ist eine solche Abkürzung. Wenn Sie gerade erst in die Elektronikfertigung einsteigen oder nach einer neuen Herausforderung in diesem Bereich suchen, ist es wichtig zu verstehen, was FR4-Leiterplatte bedeutet und wie sie verwendet werden kann. In diesem Blogbeitrag finden Sie alle Informationen, die Sie über FR4-Leiterplatten wissen müssen.
Was ist FR4-Leiterplatte?
Elektronische Leiterplatten können aus einer Vielzahl unterschiedlicher Materialien hergestellt werden. FR4 (oder glasfaserverstärktes Epoxidharz) ist eines der am häufigsten verwendeten Materialien für Leiterplatten. FR4 ist ein hochwertiges Material, das robust und flexibel ist und sich daher hervorragend für viele verschiedene Elektronikprojekte eignet. Bei der Auswahl eines Leiterplattenmaterials ist es wichtig, den Verwendungszweck Ihres Produkts zu berücksichtigen. Beispielsweise möchten Sie möglicherweise FR4-Platinen für eine Leiterplatte in einer industriellen Umgebung verwenden. In diesem Fall sollten Sie sicherstellen, dass sie den Elementen und allen potenziellen Gefahren, die mit der Branche verbunden sind, standhalten kann.
Eigenschaften von FR4-Leiterplatten
FR-4-Glas-Epoxid ist ein extrem starkes, hochleistungsfähiges duroplastisches Laminatmaterial mit ausgezeichnetem Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht. FR-4 ist ein beliebtes, vielseitiges duroplastisches Hochdruck-Kunststofflaminatmaterial, das aufgrund seiner nahezu null Wasseraufnahme am häufigsten als elektrischer Isolator verwendet wird. Seine mechanischen und elektrischen Eigenschaften sowie seine guten Verarbeitungseigenschaften machen es für eine Vielzahl von elektrischen und mechanischen Anwendungen sowohl in trockener als auch in feuchter Umgebung geeignet.
| Parameter | Value |
|---|---|
| Density | 1.70-1.90g/cm³ |
| Water absorption (D-24/23, plate thickness 1.6mm) | ≤19mg |
| Dielectric loss factor (1MHz) | ≤0.04 |
| Dielectric loss factor (50Hz) | ≤0.04 |
| Relative dielectric constant (1MHz) | ≤5.5 |
| Relative permittivity (50Hz) | ≤5.5 |
| Parallel layer breakdown voltage (in 90±2℃ transformer oil) | ≥40KV |
| Vertical layer-wise electrical strength (in 90±2℃ transformer oil, plate thickness 1mm) | ≥14.2MV/m |
| Insulation resistance after immersion in water (D-24/23) | ≥5.0×108Ω |
| Parallel layer impact strength (simply supported beam method) | ≥230KJ/m |
| Vertical Bending Strength A | E-1/150，150±5℃≥340Mpa |
Warum FR4-Leiterplatten verwenden?
FR4-Platinen eignen sich hervorragend für eine Vielzahl von Anwendungen, darunter HF-Schaltungen, Hochgeschwindigkeitsschaltungen und Hochleistungsschaltungen. Sie sind auch eine gute Materialwahl, wenn Sie mit hohen Spannungen oder hohen Strömen arbeiten. FR4 hat einen breiten Temperaturbereich, ist nicht korrosiv und gegenüber den meisten Chemikalien sehr beständig. Es ist auch eine gute Wahl, wenn Sie eine leichte und flexible Leiterplatte suchen. Es sollte auch beachtet werden, dass FR4-Platinen tendenziell etwas teurer sind als einige der anderen Optionen auf dem Markt, obwohl sich die zusätzlichen Kosten für bestimmte Anwendungen lohnen können.
Wie wird FR4 hergestellt?
FR4-Leiterplatten entstehen, wenn Glasfaserschichten auf ein Kernmaterial wie Epoxidharz aufgebracht werden. Die Glasfaser wird anschließend mit einem Harz imprägniert, wodurch eine starke und flexible Platte entsteht. FR4 kann in verschiedenen Stärken hergestellt werden, sodass Hersteller Leiterplatten mit einer Vielzahl unterschiedlicher Eigenschaften herstellen können. Wenn Sie Ihre eigenen Leiterplatten herstellen und das zu verwendende Material auswählen, ist es wichtig, den Herstellungsprozess zu berücksichtigen. Verschiedene Arten von Leiterplatten haben unterschiedliche maximale Stärken, wenn sie von einem Leiterplattenhersteller hergestellt werden. Wenn Sie beispielsweise eine FR4-Leiterplatte verwenden, beträgt die maximale Stärke, die Sie herstellen können, 18 oz.
Vor- und Nachteile von FR4-Leiterplatten
Wie jedes andere Material hat auch FR4-Leiterplatten ihre Vor- und Nachteile. Schauen wir uns beide Seiten an, damit Sie entscheiden können, ob dies der richtige Leiterplattentyp für Sie ist.
Vorteile:
- – Vielseitigkeit – Dank ihrer großen Auswahl an Stärken können FR4-Platinen in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden.
- – Elektrische Eigenschaften – FR4-Platinen leiten Strom sehr gut, weshalb sie häufig in Anwendungen mit hoher Leistung eingesetzt werden.
- – Gute Festigkeit – FR4-Platinen sind sehr stabil, insbesondere im Vergleich zu anderen Materialien, die für Leiterplatten verwendet werden.
- – Gute Haltbarkeit – FR4-Platinen sind widerstandsfähig gegen viele verschiedene Elemente und sehr langlebig, was sie zu einer guten Wahl für viele verschiedene Anwendungen macht.
Nachteile:
- – Höhere Kosten – Wie bereits erwähnt, können FR4-Platinen teurer sein als andere Arten von Leiterplatten.
- – Dicke – Dickere Leiterplatten haben zwar ihre Vorteile, sind aber auch tendenziell etwas steifer, wodurch sie sich schwerer biegen lassen.
FR-4 vs. FR-2
– FR-4 ist ein feuerfestes Material, FR-2 hingegen nicht.
– FR-4 hat einen höheren Schmelzpunkt als FR-2.
– FR-4 ist widerstandsfähiger gegen Wasserschäden als FR-2.
– FR-4 ist teurer als FR-2.
Abschluss
Wenn Sie Leiterplatten herstellen möchten, ist es wichtig, die verschiedenen verfügbaren Materialtypen zu kennen. FR4 ist aufgrund seiner Vielseitigkeit, seiner großen Auswahl an Stärken und seiner guten elektrischen Eigenschaften eine beliebte Option. Bei der Auswahl eines PCB-Materials ist es wichtig, den Verwendungszweck Ihres Produkts zu berücksichtigen. Wenn Sie beispielsweise Leiterplatten für den industriellen Einsatz herstellen, sollten Sie sicherstellen, dass die Leiterplatte den Elementen und allen potenziellen Gefahren standhält, die mit der Branche verbunden sind. Bei der Auswahl eines PCB-Typs ist es wichtig, die Vor- und Nachteile der einzelnen Typen zu berücksichtigen. Auf dieser Grundlage können Sie eine fundierte Entscheidung treffen, was für Ihr Produkt am besten geeignet ist.
