Matériau FR4 :pourquoi l'utiliser dans l'assemblage de circuits imprimés

08 octobre 2021

Presque tous les appareils électroniques utilisés aujourd'hui intègrent des cartes de circuits imprimés (PCB) qui fonctionnent comme leur noyau. Les PCB sont cruciaux au point où ils contribuent à leurs performances et à leur fonctionnalité, et doivent donc être sans défaut. Dans ce cadre, le matériau pour fabriquer les PCB doit être choisi avec soin en fonction de divers facteurs. Aujourd'hui, les concepteurs et fabricants de PCB disposent de nombreuses options en termes de matériaux utilisés dans leur construction, allant de la fibre de verre, du cuivre et du silicone au plastique et au FR4. Parmi tous, le FR4 a acquis une immense traction et est le matériau le plus utilisé pour fabriquer des circuits imprimés. Qu'est-ce qui le rend si populaire et quelles sont les propriétés bénéfiques du FR4 ? Cet article traite de certaines considérations de pointeur lors de la sélection du matériau FR4 dans le processus de fabrication de PCB.

Mieux comprendre le matériau FR4 et ses propriétés bénéfiques

Dans FR4, FR signifie ignifuge, et le chiffre 4 indique une note qui différencie le matériau des autres. FR4 est une fine feuille stratifiée époxy renforcée de fibre de verre tissée utilisée dans la fabrication de circuits imprimés. Également écrit FR4, il s'agit d'une structure composite de couches de fibre de verre qui offre stabilité et rigidité au matériau.

Voici quelques propriétés bénéfiques du FR4 qui en font un matériau populaire parmi les OEM et les fabricants de PCB. Alors, regardons-les.

• Bonnes propriétés électriques :

  Les propriétés électriques du matériau de la carte de circuit imprimé jouent un rôle clé dans les considérations d'intégrité et d'impédance du signal, car elles sont importantes pour la vitesse du signal électrique qui se propage à travers le matériau. FR4 a une rigidité diélectrique élevée qui contribue à ses propriétés d'isolation électrique. Selon le style de tissage de la fibre de verre, la résine et l'épaisseur, la constante diélectrique FR4 (Dk) varie dans la plage de 3,8 à 4,8 MHz.

• Retardateur de flamme

  Les retardateurs de flamme sont extrêmement polyvalents pour diverses procédures de fabrication et produisent des résultats prévisibles. Le FR4 possède d'excellentes propriétés thermiques, électriques et mécaniques, ce qui en fait un choix privilégié pour plusieurs applications électroniques.

• Absorption d'humidité :

  C'est l'une des propriétés importantes du matériau FR4. Lorsqu'il est immergé dans l'eau, le matériau a un faible taux d'absorption d'humidité de 0,10 %. En outre, le FR4 est résistant à la température et peut supporter une large plage de températures, en plus d'être largement résistant à l'humidité.

• Rapport coût-efficacité :

  FR4 est un matériau de base de carte de circuit imprimé couramment utilisé en raison de sa caractéristique relativement peu coûteuse en plus de ses propriétés physiques et chimiques stables. Cela profite à plusieurs fabricants et concepteurs de circuits imprimés soucieux des coûts.

Instructions importantes pour la sélection du matériau FR4 dans la fabrication de PCB

"L'épaisseur du matériau joue un rôle clé dans la fabrication de circuits imprimés FR4. Certaines unités courantes utilisées pour mesurer l'épaisseur du matériau incluent les pouces, les millimètres et les milliers. Outre l'épaisseur du matériau, il existe plusieurs pointeurs importants qui doivent être être pris en compte lors du choix du matériau FR4 pour un assemblage de circuit imprimé.

• Il est toujours recommandé de sélectionner un stratifié FR4 haute performance lorsque la température de fonctionnement dépasse 150 °C. Comme indiqué précédemment, ces matériaux offrent une meilleure résistance thermique et de faibles taux de dilatation tout en conservant la fabricabilité.

• Envisagez un matériau FR4 fin avec des contraintes d'espace pour rendre les PCB fiables en termes de fonctionnalité. Ces matériaux légers prennent en charge des composants délicats pour fabriquer des appareils tels que des connecteurs USB, des accessoires Bluetooth et bien plus encore. Le matériau mince FR4 est largement préféré pour les applications où l'espace est toujours une contrainte. Ces matériaux sont connus pour offrir une meilleure flexibilité et sont donc utilisés pour la construction de circuits imprimés complexes mais fins utilisés dans les secteurs médical et automobile.

• Choisissez un matériau ayant une constante diélectrique uniforme sur des fréquences variées, et le FR4 correspond à cet aspect.

• Évitez d'utiliser d'autres matériaux PCB minces qui présentent des rainures car il peut y avoir un risque élevé de rupture ou de détérioration de la carte.

FR4 est fabriqué et est disponible dans diverses spécifications et configurations en raison de la demande correspondante. Leurs propriétés physiques et chimiques favorables ont contribué à leur popularité. Si vous envisagez d'envisager FR4 pour vos prochaines applications électroniques, il est toujours recommandé de consulter un acteur de l'industrie qui peut offrir une assistance technique, y compris la sélection des matériaux. Cet article présente Creative Hi-Tech, qui est l'un des fabricants fiables et dignes de confiance de PCB FR4. Avec une vaste présence sur le marché et des employés hautement qualifiés, l'entreprise aide ses clients à faire le bon choix de matériaux et à proposer des solutions de bout en bout.

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