PCBs em FR4

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

O FR4 é um material compósito utilizado como substrato em PCBs. A sua estrutura é formada por:

1. Tecido de Fibra de Vidro Tecida (fibras E-glass): A fibra de vidro fornece maior resistência mecânica e aparece como um tecido fino dentro do laminado.

2. Resina Epóxi (retardante de chama, bromada): A resina epóxi atua como matriz, unindo as fibras de vidro e proporcionando excelente isolamento elétrico e resistência térmica.

3. Folha de Cobre (em PCBs): As camadas de folha de cobre são utilizadas para formar as trilhas e são laminadas sobre o FR4 através de calor e pressão.