هل ينتابك الفضول بشأن مادة FR4 الأكثر استخدامًا في لوحات الدوائر المطبوعة؟أنت لست وحدك ’؛ هذه المادة متعددة الاستخدامات هي واحدة من أكثر الخيارات شيوعًا لنماذج ثنائي الفينيل متعدد الكلور وتجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور بسبب خصائصها العديدة المفيدة. في هذه المقالة، سنناقش في هذه المقالة سبب شعبية FR4 وأنواع التطبيقات التي تُستخدم فيها وكيفية مقارنتها بمواد البولي إيميد.
جدول المحتويات
ما هو FR4 لتصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور؟
FR4 عبارة عن مادة مقاومة للهب وقوية ومقاومة للماء وتتكون من راتنجات الإيبوكسي ومركب النسيج الزجاجي. وهي مادة مثالية لإنتاج لوحات الدوائر الكهربائية الصلبة.
يوفر FR4 عزلًا ممتازًا بين طبقات النحاس ويقلل من التداخل.وعادةً ما تأتي مزودة بآثار نحاسية لتوفير سلامة إشارة جيدة للحصول على نتائج موثوقة ودقيقة في الألواح أحادية أو متعددة الطبقات.
لماذا تعتبر FR4 شائعة في النماذج الأولية لثنائي الفينيل متعدد الكلور وتجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور
تُعد FR4 خيارًا شائعًا للنماذج الأولية وتجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور لعدة أسباب.تتمثل إحدى فوائده الرئيسية في مقاومته للهب مما يزيد من سلامة المكونات الإلكترونية المستخدمة في مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور.
وبالإضافة إلى ذلك، فإن تركيبته القوية والمقاومة للماء تجعله مثاليًا لإنتاج لوحات الدوائر الصلبة.يقلل العزل الجيد بين الطبقات النحاسية من التداخل بينما تضمن سلامة الإشارة الجيدة نتائج موثوقة ودقيقة.
علاوة على ذلك، فإن وجود آثار النحاس يسمح بعملية تجميع أسهل وأسرع، مما يجعل FR4 مادة مفضلة خاصة لأغراض النماذج الأولية.
مزايا لوحة الدوائر FR4
–؛ سلامة إشارة جيدة
–؛ خصائص عزل عالية
–؛ ثبات أعلى لدرجات الحرارة
–؛ مقاومة للهب
–؛ مقاومة للماء
–؛ مستوى أعلى من التعقيد في التصميم
–؛ انخفاض التكلفة بسبب زيادة المتانة
FR4 لأي نوع من تطبيقات ثنائي الفينيل متعدد الكلور
تُعد مادة FR4 مثالية لمجموعة واسعة من تطبيقات ثنائي الفينيل متعدد الكلور. وهي تستخدم عادةً في الألواح أحادية أو متعددة الطبقات ويمكنها التعامل مع مجموعة متنوعة من تعديلات الألواح.
إنها خيار ميسور التكلفة لإنشاء لوحات الدوائر المطبوعة وخصائصها المقاومة للهب تجعلها خيارًا آمنًا للحاويات الكهربائية لضمان حماية المكونات المستخدمة في اللوحات.
تُعد FR4 مناسبة أيضًا للتطبيقات الصناعية والتجارية التي تتطلب استخدام ألواح صلبة، نظرًا لطبيعتها القوية والمقاومة للماء التي تسمح بالتصنيع الفعال. وبفضل العزل الجيد وسلامة الإشارة، تُعد هذه المادة خيارًا مثاليًا للحصول على نتائج موثوقة ودقيقة.
FR4 مقابل البولي إيميد
عند المقارنة بين مادة FR4 ومواد البوليميد، من المهم ملاحظة أن مادة البوليميد لها مزايا معينة على نظيرتها.يُستخدم البولي إيميد في إنتاج مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المرنة بسبب قدرته على الثني أو الالتواء دون أن ينكسر.
بالإضافة إلى ذلك، يوفر البولي إيميد مقاومة متزايدة للتآكل على مدى فترات طويلة، مما يعني أنه يمكن استخدامه في مجموعة متنوعة من البيئات.ومع ذلك، فإن البولي إيميد أغلى عموماً من FR4 ويميل إلى أن يكون أكثر صعوبة في العمل به.
تتمتع FR4 بسلامة أكبر للإشارة ومقاومة أكبر للهب مما يجعلها الخيار المفضل لمركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور الصلبة.عند دمجها مع مادة البوليميد المرنة، فإنها تستخدم أيضًا في ثنائي الفينيل متعدد الكلور الصلب المرن التصنيع.
بديل لمادة FR4 لتصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور
CEM-1، بديل أرخص بكثير
CEM-1 عبارة عن مادة ورقية تُستخدم عادةً كبديل ل FR4 لتصنيع ألواح الدوائر المطبوعة (PCB). نظرًا لأنها مادة أرخص من FR4، فإن ألواح CEM-1 توفر حلاً اقتصاديًا عندما تكون التكلفة عاملاً محددًا في التصميم.
على الرغم من كونها مادة أرخص، فإن ألواح CEM-1 لها قيمة ثابتة عازلة مماثلة (K)، وتوفر مادة CEM-1 مقاومة أقل للحرارة مما يسمح بتبديد الحرارة بشكل فعال مقارنة بألواح FR4.
من حيث التركيب، تُصنع ألواح CEM-1 من مزيج من الورق والإيبوكسي الزجاجي المنسوج ومركبات الفينول والراتنجات ذات الطبقات. ويوفر ذلك مرونة أعلى ومستويات أقل من امتصاص الماء عند مقارنته بـ FR4.
CEM-3، البديل الأفضل CEM-3
CEM-3 هي أيضًا مادة ورقية تُستخدم كبديل لـ FR4 في تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة.وبالمقارنة مع FR4، فإن CEM-3 أرخص ثمناً وتوفر مستوى أداء مماثل جداً.
بالإضافة إلى ذلك، تتميز ألواح CEM-3 بخفة الوزن نظرًا لتركيبها من الورق والإيبوكسي الزجاجي المنسوج ومركبات الفينول.وعلاوةً على ذلك، فإن CEM-3 قادرة على توفير مقاومة حرارية وميكانيكية فائقة للصدمات عند مقارنتها بـ FR4.
على الرغم من انخفاض تكلفة CEM-3 مقارنةً بـ FR4، إلا أن الأداء الذي يقدمه يجعل منه خيارًا جذابًا للعديد من تصميمات ثنائي الفينيل متعدد الكلور.
إن الجانب السلبي لـ FR4
The main downside of FR4 for Printed Circuit Board (PCB) manufacturing is its relatively high dielectric loss and high dissipation factor. These characteristics can introduce unwanted distortions in the board’s signal which may limit its performance.
بالإضافة إلى ذلك، فإن FR4 غير مناسب للاستخدام مع التطبيقات عالية السرعة أو عالية التردد ويمكن أن تتلف مادته عند تعرضها لطاقة عالية أو جهد كهربائي أو حرارة قوية.
Furthermore, FR4 has a limited working temperature range of -55°C to +130°C which can cause issues for PCB designs that require extreme temperatures. Therefore, FR4 may not be suitable for all تطبيقات ثنائي الفينيل متعدد الكلور ويمكن أن يؤدي إلى فشل اللوحة إذا لم يتم اتخاذ الاحتياطات والاعتبارات المناسبة.
AR 
EN 
PT 
DE