Material FR4:por qué usarlo en el ensamblaje de PCB

8 de octubre de 2021

Casi todos los dispositivos electrónicos que se usan hoy en día tienen placas de circuito impreso (PCB) integradas, que funcionan como su núcleo. Los PCB son cruciales hasta el punto en que contribuyen a su rendimiento y funcionalidad y, por lo tanto, deben ser impecables. Como parte de esto, el material para hacer los PCB debe elegirse cuidadosamente dependiendo de varios factores. Hoy en día, los diseñadores y fabricantes de PCB tienen muchas opciones en cuanto a los materiales utilizados en su construcción, desde fibra de vidrio, cobre y silicona hasta plástico y FR4. Entre todos, FR4 ha ganado una inmensa tracción y es el material más preferido para fabricar placas de circuito. ¿Qué lo hace tan popular y cuáles son las propiedades beneficiosas de FR4? Esta publicación analiza algunas consideraciones importantes al seleccionar el material FR4 en el proceso de fabricación de PCB.

Obtenga conocimientos sobre el material FR4 y sus propiedades beneficiosas

En FR4, FR significa retardante de llama y el número 4 indica una clasificación que diferencia el material de los demás. FR4 es una lámina fina laminada con epoxi reforzada con fibra de vidrio tejida que se utiliza en la fabricación de PCB. También escrito como FR4, es una estructura compuesta de capas de fibra de vidrio que ofrece estabilidad y rigidez al material.

Estas son algunas propiedades beneficiosas de FR4 que lo convierten en un material popular entre los fabricantes de equipos originales y PCB por igual. Entonces, echemos un vistazo a ellos.

• Buenas propiedades eléctricas:

  Las propiedades eléctricas del material de la placa de circuito juegan un papel clave en las consideraciones de impedancia e integridad de la señal, ya que son importantes para la velocidad de la señal eléctrica que se propaga a través del material. FR4 tiene una alta rigidez dieléctrica que contribuye a sus propiedades de aislamiento eléctrico. Según el estilo de tejido de fibra de vidrio, la resina y el grosor, la constante dieléctrica FR4 (Dk) varía en el rango de 3,8 a 4,8 MHz.

• Retardante de llama

  Los retardantes de llama son extremadamente versátiles para diversos procedimientos de fabricación y producen resultados predecibles. FR4 tiene excelentes propiedades térmicas, eléctricas y mecánicas, lo que lo convierte en la opción preferida para varias aplicaciones electrónicas.

• Absorción de humedad:

  Esta es una de las propiedades importantes del material FR4. Cuando se sumerge en agua, el material tiene una baja tasa de absorción de humedad del 0,10 %. Además, FR4 es resistente a la temperatura y puede soportar un amplio rango de temperaturas, además de ser en gran medida resistente a la humedad.

• Relación de costes:

  FR4 es un material base de placa de circuito de uso común debido a su característica de costo relativamente bajo además de propiedades físicas y químicas estables. Esto beneficia a varios fabricantes y diseñadores de PCB preocupados por los costos.

Directrices importantes para seleccionar material FR4 en la fabricación de PCB

"El grosor del material juega un papel clave en la fabricación de placas de circuito FR4. Algunas unidades comunes que se utilizan para medir el grosor del material incluyen pulgadas, milímetros y miles. Además del grosor del material, hay varios indicadores importantes que deben tenerse en cuenta al elegir el material FR4 para un conjunto de placa de circuito.

• Siempre es una buena práctica seleccionar un laminado FR4 de alto rendimiento cuando la temperatura de funcionamiento supera los 150 °C. Como se discutió anteriormente, estos materiales ofrecen una mejor resistencia térmica y bajas tasas de expansión mientras conservan la capacidad de fabricación.

• Considere material FR4 delgado con limitaciones de espacio para que las PCB sean confiables en términos de funcionalidad. Estos materiales livianos admiten componentes delicados para fabricar dispositivos como conectores USB, accesorios Bluetooth y mucho más. El material delgado FR4 es ampliamente preferido para aplicaciones donde el espacio siempre es una limitación. Estos materiales son conocidos por ofrecer una mayor flexibilidad y, por lo tanto, se utilizan para construir PCB complejos pero delgados que se utilizan en los sectores médico y automotriz.

• Elija un material que tenga una constante dieléctrica uniforme en varias frecuencias, y el FR4 encajará en este aspecto.

• Evite usar otros materiales delgados de PCB que presenten ranuras, ya que puede haber un alto riesgo de fractura o daño de la placa.

FR4 se fabrica y está disponible en varias especificaciones y configuraciones debido a la demanda del mismo. Sus propiedades físicas y químicas propicias han contribuido a su popularidad. Si planea considerar FR4 para sus próximas aplicaciones electrónicas, siempre es una buena práctica consultar a un actor de la industria que pueda ofrecer asistencia técnica, incluida la selección de materiales. Esta publicación presenta Creative Hi-Tech, que es uno de los fabricantes confiables de PCB FR4. Con una amplia presencia en el mercado y empleados altamente calificados, la empresa ha estado ayudando a sus clientes a realizar la selección correcta de materiales y ofrecer soluciones integrales.

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