PCB制造
FR4印刷电路板
16 年来高品质印刷电路板
  • 1-40 层,刚性、柔性和刚柔性

  • 微波及射频、金属芯、IC载板

  • 盲孔/埋孔、微孔、任意层 HDI

  • 焊盘内通孔、导电和非导电

  • 阻抗控制,背钻,重铜 20 盎司

  • FR4、高速、高频、陶瓷、PTFE

什么是FR-4 PCB?

在用于制造 PCB 的 PCB 材料领域,FR-4 是多功能选择之一。FR-4 是阻燃 4 的缩写,它是一种广泛使用的环氧基层压材料,如今已用作 PCB 的基板。FR4 印刷电路板的成分由浸透阻燃环氧树脂粘合剂的玻璃纤维增强材料组成。在 FR-4 中,“4”代表阻燃等级,这意味着满足各种应用中特定安全标准的措施。

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FR-4印刷电路板的特点
阻燃性能

FR-4 PCB 由阻燃环氧树脂制成。这种环氧树脂具有很强的耐火性。耐热或耐火性对于电子设备的安全至关重要,尤其是在环境敏感的地方或火灾隐患严重的行业。

优异的机械强度

PCB FR-4 具有较高的机械强度和耐用性。这使得它们能够应用于承受高机械应力、振动或冲击的电路板。这种强度将有助于 FR4 印刷电路板在搬运、组装或操作过程中不会缠绕、弯曲或损坏。

优异的介电性能

FR-4 材料具有优异的介电性能,例如高电绝缘电阻和低介电常数。这一特性使 PCB FR-4 成为需要在导电迹线之间实现可靠电绝缘的应用的理想选择。

良好的热稳定性

FR-4 PCB 具有良好的热稳定性,有助于其在焊接和操作过程中应对高温。此特性有助于防止分层、焊点故障和其他与热相关的问题,从而确保 FR4 印刷电路板的长寿命。

尺寸稳定性

FR-4 材料的热膨胀系数 (CET) 较低,有利于在很宽的温度范围内为材料提供尺寸稳定性。FR-4 的这一特性有助于在制造和组装过程中保持严格的公差和电路特性的精确列表,这对于高密度 PCB设计.

与无铅焊接的兼容性

FR-4 PCB 符合环境法规和行业标准,如 RoHS(有害基材限制)。这有助于确保使用 FR-4 PCB 板制造的产品使用安全且环保。

易于制造

过程涉及到 PCB制造 如果使用的 PCB 材料是 FR-4,则可以轻松完成钻孔、蚀刻、布线等操作。正是由于这种材料提供的灵活性,才有助于降低生产过程中的成本和劳动力。FR-4 材料在世界各地也广泛可用,这有助于提高其价格实惠性和可靠性。

多功能

FR-4 PCB 有多种不同的配置,如单面、双面和多层 PCB。这有助于满足不同的设计要求。

FR-4电路板的局限性

虽然FR-4有很多优点,但它也有一些缺点。

高频性能有限

由于介电常数相对较高,FR-4 PCB 在高频下的性能可能有限。在几千兆赫 (GHz) 以上的频率下,可能会出现信号衰减和阻抗变化。这会影响高速信号的传输,并限制射频和微波电路的带宽。

吸湿问题

FR-4 PCB 板会从其所处的环境中吸收水分,从而导致设备电气性能发生变化。对于特别暴露于恶劣环境或热循环的应用,吸收水分会导致分层、焊点故障、介电损耗等问题。

热导率的限制

与其他基板材料相比,FR-4 的热导率相对较低。这可能会导致 FR4 印刷电路板上出现局部加热和热点等问题

环境问题

FR-4 PCB 包含环氧树脂和玻璃纤维材料,在制造、处理或回收过程中可能会危害环境。环氧树脂在生产过程中会释放一种有害副产品,即挥发性有机化合物 (VOC)。如果管理不当,这种副产品会造成空气污染和环境污染。

脆性和易碎性

与其他 PCB 制造材料相比,FR-4 材料易碎。它们易碎,尤其是在较薄的层压板制造或高玻璃含量的基板中。这种 FR4 印刷电路板的脆性可能会导致机械故障,例如当它们受到机械应力、弯曲或冲击时,破裂、开裂或板卷曲,从而缩短 PCB 的使用寿命。

处理限制

FR-4 材料在制造过程中有一些特殊的加工要求。这包括控制温度和湿度水平。因此需要专门的设备和技术来克服这些生产挑战,如精确钻孔、焊料掩模附着力和铜蚀刻均匀性,这些最终都会增加制造过程的成本和复杂性。

FR-4 PCB的应用
通信系统

它们是包括路由器、调制解调器、交换机、天线和接入点在内的通信系统的重要组成部分。它们还能够处理数字和模拟通信网络中的信号以及互联网连接。

汽车电子

对于车辆控制系统、导航、信息娱乐和安全功能,通常使用 FR-4 PCB。它们能够承受诸如潮湿、振动和温度波动等恶劣的操作条件,因此适合应用于汽车。

航空航天与国防

FR-4 PCB 板可应用于航空电子、导航系统、雷达技术、军用车辆、通信卫星和许多其他军事应用。由于这种 PCB 即使在具有挑战性的环境下也能提供可靠性和刚性,因此它们在国防领域得到广泛使用。

工业设备

各种工业设备和机器都使用 FR-4 PCB。控制系统、电机驱动器、传感器机器人、自动化系统和仪器仪表等设备都使用这种 PCB,因为它为集成电子控制和通信接口提供了稳定耐用的平台。

能源系统

在可再生能源系统和发电分配中,使用 FR-4 PCB。在发电厂、变电站、风电场、储能系统、太阳能装置等中用于监控的传感器、逆变器、转换器和设备的集成中,使用和实施了 FR-4 PCB。

安防系统

FR-4 PCB 可应用于安全系统,例如监控摄像头、门禁系统、生物特征扫描仪和报警面板,以支持传感、处理和通信功能等过程,从而保护资产和人员。

消费类电子产品

FR-4 PCB 通常用于笔记本电脑、平板电脑、智能手机、台式机、电视、家用电器等消费电子产品。它们具有用于组装电子元件的经济高效且可靠的平台,并且为各种消费电子产品的正常功能奠定了基础。

医疗器械

FR-4 PCB 在医疗领域的应用非常广泛。它们适用于大多数设备,如病人监护仪、诊断仪器、成像系统、输液泵、手术工具等。它们还有助于集成传感器、微控制器、显示器和通信模块,从而实现医疗系统中准确的数据收集、分析和控制。

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FR-4 PCB 的制造工艺

PCB FR-4 的制造过程与标准 PCB 非常相似,因为这些 PCB 中使用的材料是 FR-4。我们可以逐步了解顺序过程。

1.设计考虑

对于所有 PCB 制造而言, fr4 电路板 必须进行设计考虑。这样,我们也可以得到所需的定制 FR-4 PCB。这是制造任何 PCB 时要进行的第一步。

2.基底材料的准备

在这里,玻璃纤维材料涂上环氧树脂,然后固化形成刚性层压板,这些层压板具有我们所需的厚度和特性。薄铜箔层粘合在层压板的两侧,这一层形成电信号传输的导电通路。

3.钻孔

使用精密钻孔机在层压板上钻出用于元件安装(通孔元件)和电气连接的孔。

4.蚀刻

借助化学蚀刻剂去除表面多余的铜,然后仅留下根据电路设计所需的铜痕迹和图案。

5.电镀

下一步是电镀,这是将通孔和焊盘放置在金属上的地方,以确保满足组件的电连续性和机械强度。

6.表面处理

电镀后,裸露的铜表面涂上一层表面涂层。它们通常是阻焊剂、HASL 或 ENIG。这样做是为了保护 PCB FR-4 免受氧化,并为组装过程中的焊接过程提供支持

7.测试和验证

这是我们在 PCB制造.此步骤确保制造的 PCB 没有缺陷并且可以顺利交付。

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