O que é um PCB em FR4?
FR4 (Flame Retardant 4) é uma classificação de material utilizada na fabricação de PCBs. É composto por fibra de vidro, e o “4” refere-se à norma de inflamabilidade UL94 V-0, que exige que o material se autoextingua após ser incendiado. A fibra de vidro reforçada com tecido de vidro e resina epóxi confere excelente capacidade de isolamento elétrico, tornando o FR4 ideal para aplicações que requerem elevada resistência dielétrica. Devido ao seu baixo custo e alta fiabilidade, o FR4 é um dos materiais mais amplamente utilizados na indústria de PCBs.
Visão Geral do Material FR4
FR4 refere-se a um laminado epóxi reforçado com fibra de vidro de grau 4 e retardante de chama. A constante dielétrica e o fator de dissipação (loss tangent) deste material são moderados. O FR4 pode ser utilizado em aplicações de baixa velocidade e alta potência, sendo a primeira escolha de muitos entusiastas, o que o torna adequado para projetos eletrónicos de uso geral.
A constante dielétrica é aproximadamente 4,5 a 1 MHz (moderada). O loss tangent situa-se em torno de 0,02 a 1 MHz (moderado). A temperatura de transição vítrea (Tg) determina como o material se comporta sob aquecimento, sendo uma das propriedades térmicas mais importantes na classificação dos materiais FR4.
- Tg baixa (130–140°C)
- Tg padrão (150–160°C)
- Tg alta (>170°C)
Estrutura e Propriedades do FR4
Benefícios do Material FR4 para PCBs
Como a Espessura do FR4 Afeta o Desempenho do PCB
Integridade de Sinal e Controlo de Impedância
- FR4 mais espesso aumenta o espaçamento dielétrico, o que eleva a impedância ao introduzir componentes parasitas. A espessura do FR4 pode ser ajustada para controlar a impedância conforme as necessidades de diferentes aplicações de circuito.
- FR-4 mais fino possui um espaçamento dielétrico menor entre as camadas de cobre, o que reduz a impedância das trilhas. No entanto, as perdas dielétricas mais elevadas do FR4 limitam o desempenho acima de alguns GHz, independentemente da espessura.
Gestão Térmica
Estabilidade Mecânica
Aplicações Comuns de PCBs em FR4
Eletrónica de Consumo
- Os PCBs em FR4 equilibram custo e resistência em dispositivos eletrónicos do dia a dia. Desde smartphones atéwearables, o FR4 oferece soluções de PCB duráveis e fiáveis.
Sistemas de Controlo Industrial
Eletrónica Automóvel
Capacidades de Fabrico de PCBs em FR4 da JLCPCB
Recursos | Capacidades |
|---|
Nº de Camadas | 1, 2, 4, 6, ... 32 camadas |
Impedância Controlada | 4/6/8/10/12/14/16/18/20/.../32 camadas Guia do Utilizador para o Calculador de Impedância da JLCPCB |
Tolerância de Impedância | ±10% (±5 Ω se o valor ≤ 50 Ω) |
Número UL | E479892 |
Dimensões Máximas | 670 × 600 mm (espessura ≥ 0,8 mm); 500 × 600 mm (espessura < 0,8 mm); Placas de 2 camadas podem atingir 1020 × 600 mm. |
Dimensões Mínimas | 3 × 3 mm; 70 × 70 mm para painel com V-cut |
Espessura do cobre externo | 1 oz, 2 oz (2,5 oz, 3,5 oz, 4,5 oz para 2 camadas) |
Espessura do cobre interno | 0,5 oz, 1 oz, 2 oz |
Acabamento de superfície | HASL (com chumbo / sem chumbo), ENIG (1 μ" / 2 μ") |
Diâmetro/Dimensão mínima de furo (via) | 0,15 mm / 0,25 mm |
Tolerância do tamanho do furo | ①Metalizados:furos passantes: +0,13 / -0,08 mm ; furospress-fit: ±0,05 mm ②Não metalizados:±0,2 mm |
Fendas metalizadas mínimas | 0,5mm |
Fendas não metalizadas mínimas | 1,0mm |
Bordas metalizadas | Disponível para PCBs com dimensões de 10 × 10 mm e espessura de 0,6 mm. ENIG é obrigatório. |
Ranhura Cega（Blind Slot） | Disponível para placas de 2–32 camadas com espessura ≥ 0,8 mm. |
Furo escareado | Disponível para placas de 2–32 camadas com espessura ≥ 0,6 mm. Ângulos decountersinksuportados: 90° / 135°. |
Backdrill | Disponível para placas de 4–32 camadas com espessura ≥ 0,8 mm. Os furos serão preenchidos com resina epóxi após obackdrilling. |
Furos em Castelo | Disponível para PCBs com dimensões de 10 × 10 mm. |
Largura e espaçamento mínimos de trilha | ①1 oz:0,10 / 0,10 mm (4 / 4 mil) para 1/2 camadas; 0,09 / 0,09 mm (3,5 / 3,5 mil) para multicamadas. ②2 oz:0,16 / 0,16 mm (6,5 / 6,5 mil) para 1/2 camadas; 0,16 / 0,20 mm (6,5 / 8 mil) para multicamadas. |
Diâmetro mínimo depadpara BGA | 0,25mm |
Chanframento degold fingers | 30° ou 45° |
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