fabricant de circuits imprimés fr4
PCB FR4

PCB FR4

Signification de FR-4 : matériau de fabrication des circuits imprimés composites et unité d'évaluation.

Dans le domaine de l'ingénierie électronique, différents matériaux de substrat sont choisis en fonction des caractéristiques de leur application. Par exemple, les circuits haute fréquence utilisent du Rogers, tandis que les circuits RF utilisent du Téflon (une comparaison du FR4 avec d'autres matériaux pour circuits imprimés est fournie ci-dessous). En règle générale, les cartes de circuits imprimés sont désignées par le nom du matériau du substrat. Le terme FR-4 dans les circuits imprimés a une double signification :

  • En tant que matériau de substrat, il s'agit du stratifié époxy renforcé de fibres de verre.
  • En tant que indice de résistance au feuLes projets de recherche et de développement, y compris FR-1, FR-2, FR-3, et FR-4, sont en cours.
 

Pour les projets rentables, l'utilisation du FR-4 pour construire des circuits imprimés est un choix judicieux. Il est conforme à la norme Norme UL94V-0Les produits de FS Technology sont des produits de haute qualité qui offrent une résistance mécanique et des capacités d'auto-extinction suffisantes. Ici, nous ne nous contentons pas d'élaborer sur les produits de FS Technology. capacités de production mais aussi les spécifications des matériaux FR-4. Que vous soyez en train de sélectionner des matériaux de substrat pour votre projet ou que vous cherchiez à obtenir des informations sur les matériaux du FR-4, nous vous invitons à nous contacter. Solutions pour circuits imprimés FR-4Vous trouverez ces informations utiles !

Fabricant fiable de circuits imprimés FR4 - FS Technology

Contrairement aux entreprises chinoises traditionnelles qui séparent le commerce de la fabrication, FS Technology est une entreprise intégrée. Fabricant de PCBA avec différents départements, notamment l'ingénierie, l'approvisionnement, les ventes, la production et l'assemblage. Cette intégration nous aide à répondre à l'ensemble des besoins des clients, tant au niveau national qu'international. Avec des matériaux de substrat traditionnels comme le FR-4, nous disposons d'une solide base d'expérience et nous nous distinguons des autres fabricants par des technologies révolutionnaires.

En tant que fabricant qui se concentre sur la coopération à long terme, la "qualité", le "service" et le "prix" sont nos trois piliers, c'est-à-dire que nous fournissons de meilleurs services à des coûts moindres afin que les clients puissent obtenir des produits de haute qualité. Grâce à notre philosophie en matière de services, nous avons reçu un grand nombre de commandes et des éloges constants. Nos principaux avantages sont les suivants

  • Services généraux : Nous disposons d'un personnel spécialisé qui s'occupe de tout, de la conception à la livraison, afin que vous puissiez vous concentrer sur les ventes.
  • Solutions personnalisées : Des solutions sur mesure basées sur l'étape spécifique de votre projet.
  • Personnalisation flexible : 1-56 couches FR-4 PCB, blind/buried/micro vias, SMT+THT, fine-pitch processing, divers finitions de surfaceet bien d'autres choses encore.
  • Rentable : Coopération étroite avec les partenaires de la chaîne d'approvisionnement et conception de solutions d'optimisation.
  • Qualité : Service clientèle en ligne 24/7 + Assistance point à point + Processus bien définis + Matériaux de haute qualité
  • Certifications : Fournir les certifications requises par l'industrie telles que IATF16949 et ISO13485.
  • Vitesse : Production automatisée numérique + Processus simplifiés + Grande capacité de production + Solutions d'expédition personnalisées.
Inspection AOI de cartes de circuits imprimés FR4

Paramètres du matériau du substrat FR4

Choisir le bon type de carte de circuit imprimé pour votre projet en fonction des paramètres du matériau du substrat est la meilleure stratégie. Vous trouverez ci-dessous le tableau des paramètres du FR4 conventionnel fourni par FS Technology :

Tableau des paramètres

Éléments du testConditions de traitementUnitéParamètre de performance
Valeur de référenceValeurs typiques
TgDSC≥130140
CombustibilitéC-48/23/50-V-0V-0
E-24/125
Résistivité volumiqueAprès l'immersionMΩ-cm≥10^62.0*10^8
E-24/127≥10^35.0*10^8
Résistivité de la surfaceAprès l'immersion≥10^43.0*10^7
E-24/125≥10^35.0*10^7
Anti ARCD-48/50+D-0,5/23S≥60115
Rupture diélectriqueD-48/50+D-0,5/23KV≥4055
Constante diélectrique (1MHZ)C-24/23/50-≤5.44.7
Angle de perte diélectrique (1MHZ)C-24/23/50-≤0.0350.01
Résistance à la flexionHorizontalAMpa≥415450
Portrait≥345400
Absorption de l'eauD-24/23%≤0.50.1
ClJPCA-ES-01-2003-Standard%≤0.090.05
BrJPCA-ES-01-2003-Standard%≤0.090

Remarque :

  • Toutes les données d'essai sont conformes à la norme IPC-4101/92
  • Épaisseur de l'échantillon : 1,6 mm
  • C=humidité
  • D = Immersion dans de l'eau distillée
  • E=condition de température
  • Tg=Température de transition du verre, la plaque subit une déformation de ramollissement à haute température et s'accompagne d'une forte diminution des propriétés mécaniques et électriques.

Explication des paramètres

Température de transition du verre

La température est une mesure importante dans projets électroniquesIci, nous parlons principalement de la température de transition vitreuse, connue sous le nom de valeur TG. Une valeur TG élevée indique que le carte de circuit imprimé peut fonctionner en continu dans des environnements à température plus élevée sans que ses propriétés physiques et électriques ne soient affectées. En règle générale, la température de fonctionnement la plus élevée pour les PCB FR4 est d'environ 130 °C, mais FS Technology recommande de ne pas dépasser 100 °C, car des composants peuvent devoir être assemblés sur le PCB FR4 pour des fonctions spécifiques, et la température de fonctionnement maximale de ces composants peut être inférieure à 130 °C.

Conductivité thermique

La conductivité thermique du matériau FR4 est l'un de ses inconvénients, avec un coefficient de conductivité thermique d'environ 0,3 W/(m-K), alors que les matériaux de substrat métallique peuvent atteindre 385 W/(m-K) (comme le cuivre). Cela représente un écart important dans les propriétés des matériaux qui, malgré l'optimisation de la conception, ne peut pas être entièrement comblé. L'une des mesures permettant d'améliorer la dissipation de la chaleur consiste à augmenter le nombre de trous de dissipation de la chaleur. Cependant, l'avantage diminue à partir d'un certain nombre de trous. En outre, l'optimisation du routage, l'augmentation de l'épaisseur de la trace et une bonne répartition de la chaleur dans les circuits imprimés sont autant d'éléments qui permettent d'améliorer la dissipation de la chaleur. l'emplacement des composants générateurs de chaleur peuvent être utilisés pour résoudre ce problème.

Épaisseur

L'épaisseur peut varier en fonction de l'application spécifique et des exigences de conception. En général, les circuits imprimés FR4 sont disponibles dans des épaisseurs allant de 0,2 mm à 6,0 mm ou plus. Les circuits imprimés plus minces sont souvent utilisés dans des applications où l'espace est limité, comme dans les appareils mobiles ou la technologie portable, tandis que les circuits imprimés plus épais sont utilisés dans des applications qui requièrent une plus grande durabilité et une plus grande résistance, comme dans les équipements industriels ou militaires. L'épaisseur d'un circuit imprimé FR4 peut également affecter ses propriétés électriques, telles que l'impédance et la capacité. Il est donc important d'examiner attentivement les exigences de conception et de choisir l'épaisseur appropriée pour l'application.

Densité

La densité des circuits imprimés en FR4 dépend de l'épaisseur et du nombre de couches du circuit. En règle générale, la densité du matériau FR4 est de 1,85 g/cm³, mais la densité réelle du circuit imprimé peut varier en fonction de la conception et du processus de fabrication.

Le nombre de couches du circuit imprimé peut également influer sur sa densité. Un circuit imprimé FR4 à une couche aura une densité plus faible qu'un circuit imprimé FR4 à plusieurs couches, car ce dernier comporte plus de couches de cuivre et de matériau isolant. L'épaisseur des couches de cuivre peut également contribuer à la densité du circuit imprimé, les couches de cuivre plus épaisses augmentant le poids total et la densité du circuit.

Hygroscopicité

L'hygroscopicité fait référence à la quantité d'humidité absorbée par un substrat dans un environnement humide. Une hygroscopicité faible indique que le matériau absorbe moins d'humidité, ce qui lui permet de conserver ses performances diélectriques dans des conditions humides et d'éviter des problèmes tels que la corrosion, la délamination, les microfissures et les courts-circuits électriques.

Propriétés mécaniques

Le substrat FR4 présente d'excellentes propriétés mécaniques, avec une résistance à la traction comprise entre 345 et 414 MPa et une résistance à la flexion comprise entre 483 et 586 MPa. Il en résulte une meilleure stabilité dimensionnelle, une meilleure résistance aux vibrations et une meilleure résistance aux chocs physiques.

Types de cartes de circuits imprimés FR4

TG élevé FR4

PCB à haute teneur en carbone est un matériau FR4 amélioré présentant une température de transition vitreuse plus élevée, c'est-à-dire la température à laquelle le matériau passe d'un état rigide, semblable à celui du verre, à un état plus souple, caoutchouteux. Ce résultat est généralement obtenu en modifiant la composition du matériau ou en améliorant le processus de production. Alors que les matériaux FR4 traditionnels ont une valeur TG d'environ 130-140 °C, le FR4 High-TG peut se targuer d'une plage TG de 170-180 °C. Cette modification améliore sa capacité à supporter des températures élevées, ce qui le rend bien adapté aux applications dans le domaine de l'électronique de puissance, Eclairage LEDet l'électronique automobile.

FR4 sans halogène

Le terme "sans halogène" est couramment utilisé pour désigner substrats pour cartes de circuits imprimés qui ne contiennent pas d'éléments halogènes du tableau périodique, tels que le brome, l'iode et le chlore. Bien que ces éléments halogènes puissent améliorer les propriétés ignifuges des circuits imprimés, ils dégagent des gaz nocifs lorsqu'ils sont brûlés, ce qui constitue une violation de la Directive RoHS.

Pour éviter l'utilisation d'éléments halogènes sans compromettre les performances, FS Technology utilise des matériaux alternatifs tels que le phosphore et le phosphore-azote. La température de transition vitreuse de ces circuits imprimés FR4 sans halogène est généralement d'environ 150°C, avec une température de décomposition d'environ 330°C. Ce type de substrat FR4 convient donc parfaitement aux dispositifs visant à réduire les fumées nocives lors de la combustion.

Circuit multicouche

L'une des raisons pour lesquelles le FR-4 est si populaire dans l'industrie des circuits imprimés, outre son excellent rapport coût-efficacité, est sa facilité de mise en œuvre. Comme vous le savez peut-être, plus la stratification d'un circuit est complexe, plus sa construction est difficile. Toutefois, le matériau FR-4 possède des propriétés mécaniques adéquates et la plupart des fabricants maîtrisent parfaitement les techniques de traitement. Par conséquent, ils peuvent souvent réaliser des circuits multicouches. Par exemple, chez FS Technology, vous pouvez facilement obtenir des circuits imprimés multicouches FR4 de 1 à 56 couches à un faible coût. Cet avantage permet de réaliser des structures de circuits à plus haute densité. En outre, la facilité de traitement dans la fabrication de cartes nues s'étend à l'assemblage.

Circuit imprimé FR-4 en cuivre épais

Le circuit imprimé FR4 en cuivre épais est une technologie qui permet d'améliorer considérablement la conductivité et la dissipation thermique du circuit imprimé en ajoutant des couches de cuivre plus épaisses au substrat FR4 traditionnel. Cette technologie est particulièrement adaptée aux applications à courant et à puissance élevés, telles que les circuits de puissance et les circuits de commande de moteur.

Toutefois, il est important de noter que l'amélioration des performances peut s'accompagner d'une augmentation du poids et des coûts. Lors de la conception de circuits imprimés en FR4 avec du cuivre plus épais, il est conseillé d'envisager un routage à impédance contrôlée pour garantir l'adaptation de l'impédance dans le circuit. En outre, le choix de l'épaisseur de cuivre appropriée est crucial pour la réussite de votre projet. Vous pouvez consulter le site web de FS Technology Guide de l'épaisseur du cuivre pour les PCBqui fournit une orientation précieuse pour vos projets de conception.

Tableau pliable

Tout d'abord, il y a la combinaison de PCB rigide-flexiblequi relie astucieusement les parties rigides et flexibles, donnant au circuit imprimé des capacités de pliage et de flexion tout en maintenant un haut niveau de fiabilité. Généralement, nous choisissons le FR4 comme matériau pour la partie rigide car il possède les propriétés mécaniques requises et son coût est relativement faible, ce qui contribue à la rentabilité des projets.

L'autre option est circuit imprimé semi-flexiblequi utilisent des techniques de fraisage profond pour traiter les zones nécessitant un certain degré de flexibilité. Cette approche est basée sur la facilité de traitement associée aux matériaux FR4.

PCB Fr4 ou autres

Série FR

La série FR (Flame Retardant) comprend actuellement cinq matériaux différents, à savoir FR1, FR2, FR3, FR4 et FR5. Les chiffres représentent l'indice d'ignifugation, les chiffres les plus élevés indiquant des capacités d'ignifugation plus importantes.

  • FR1 : Composé de résine phénolique et de papier, il est le plus économique et est couramment utilisé pour les applications à basse tension et à basse fréquence.
  • FR2 : Fabriqué à partir de résine phénolique et de coton, il offre de meilleures performances mécaniques et un plus large éventail d'applications que le FR1.
  • FR3 : Construit à partir de résine époxy et de papier, il peut être utilisé pour des applications à haute tension et à haute fréquence, bien que ses capacités soient limitées.
  • FR4 : Composé de résine époxy et de fibre de verre, il est le plus utilisé de la série FR en raison de sa rentabilité.
  • FR5 : Composé de résine époxy et de fibres de verre, ses performances sont légèrement supérieures à celles du FR4, mais son prix est plus élevé.

VS Céramique

PCB en céramique est fabriqué à partir de substrats tels que l'oxyde d'aluminium, le nitrure d'aluminium et le carbure de silicium. Ils sont largement utilisés dans des applications où les exigences en matière de transmission de signaux sont très strictes.

  • Par rapport au FR4, les circuits imprimés à base de céramique offrent une conductivité thermique nettement plus élevée. Qu'il s'agisse d'oxyde d'aluminium, nitrure d'aluminiumou le carbure de silicium, les circuits imprimés en céramique excellent dans la dissipation de la chaleur, ce qui évite d'avoir recours à des caractéristiques telles que les vias et les couches métalliques utilisées pour la gestion thermique dans les circuits imprimés en FR4.
  • Bien que le FR4 offre des performances électriques adéquates, il fait pâle figure par rapport à la céramique. Toutefois, il est essentiel de noter que les circuits imprimés en céramique ont un coût de construction plus élevé. Ils conviennent donc mieux aux projets électroniques dont le prix et la rentabilité sont élevés, comme ceux des secteurs médical, militaire ou de la construction de stations de base.
  • En raison de la fragilité inhérente aux matériaux céramiques, la construction de circuit imprimé en céramique multicouche peut s'avérer difficile. Pour les structures multicouches, il est conseillé de prendre en compte les éléments suivants Série céramique de Rogers comme une alternative viable aux produits à base de céramique.

VS Aluminium

PCB en aluminium utilisent l'aluminium comme matériau de base et sont les plus courants parmi les produits de l'UE. PCB métallique. En général, il apparaît blanc argenté, possède des propriétés de flexion à un moment donné et est couramment utilisé dans l'industrie des LED.

  • En termes de prix, le FR4 est plus rentable que le PCB en aluminium, qui est l'une des options les plus économiques parmi les PCB métalliques.
  • Les circuits imprimés à base d'aluminium sont difficiles à traiter et, en raison de leur objectif principal de dissipation de la chaleur, sont généralement des structures à une ou deux couches.
  • En ce qui concerne les performances thermiques, les circuits imprimés en aluminium surpassent de loin les circuits imprimés en FR4. C'est leur principal avantage, car ils permettent aux projets de grande puissance de dissiper la chaleur.
  • L'aluminium est un matériau qui possède d'excellentes capacités de protection contre les rayonnements. empêcher la présence de composants sur la carte d'être affectés par les rayonnements électromagnétiques.

VS Rogers

Le stratifié Rogers est un matériau de haute performance développé et produit par Rogers Corporation. En raison de son coût plus élevé, il est généralement utilisé dans l'électronique de pointe pour compenser les limites des matériaux traditionnels en termes de transmission et d'intégrité du signal.

  • En termes de rapport coût-efficacité, FR4 est nettement plus performant que Rogers.
  • En termes de performances, qu'il s'agisse de la gestion de la chaleur, du contrôle de l'impédance, de la constante diélectrique ou de la perte diélectrique, Rogers excelle.
  • En termes d'applications, le FR4 convient à l'électronique générale, comme les téléphones et les ordinateurs, tandis que le FR4 convient à l'électronique générale, comme les téléphones et les ordinateurs. Rogers PCB briller dans le domaine de la communication.
  • La série de matériaux Rogers offre davantage d'options pour vous aider à atteindre les objectifs de conception de votre projet.

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