FR-4
FR-4(或FR4)是玻璃加固環氧層壓材料的NEMA级別,是一种复合材料,由編制玻璃纤维布,结合耐火的環氧樹脂(自熄)組成。
"FR"代表"flame retardant(不易燃)",但并不表示材料符合标准UL94V-0,除非特別進行UL 94测试,如在符合实验室的第8节进行垂直火焰测试。FR-4的名称由NEMA于1968年创建。
FR-4玻璃環氧樹脂是一种流行的高压热组合塑料层质,具有良好的强度与比重。在近零的吸水率,FR-4最常用作具有相当多机械强度的电绝缘体。已知该材料在干燥和潮湿的条件下都保留其高机械值和电绝缘特性。这些属性,加上良好的制造特征,为各种电气和机械应用提供了这个级别的用处。
玻璃環氧樹脂層壓材料的等级名称是:G-10、G-11、FR-4、FR-5和FR-6。其中,FR-4是今天最广泛使用的等级。FR-4的前身G-10,因其缺乏FR-4的自熄滅性,在大多数用途中被FR-4取代。
FR-4二氧化树脂系统通常使用溴,以加强FR-4玻璃環氧樹脂層板的耐火特性。一些用途中,如果需要其在受熱或損壞[來源請求],則仍然会使用非耐火的G-10。
属性
在NEMA LI 1-1998标准中定义了哪些材料属于"FR-4"类别,FR-4的典型物理和电气特性如下。缩写LW(长度,曲线方向)和CW(交叉,填充线方向)指的是板(平面)的XY平面中的常规垂直纤维方向。在笛卡尔坐标方面,纵向沿着x轴,交叉沿着y轴,而z轴称为横向平面方向。下面显示的值是某个制造商材料的例子。另一个制造商的材料通常会有略有不同的价值。从制造商数据表中检查任何特定材料的实际值可能非常重要,例如在高频应用中。
范围 | 值 |
---|---|
比重/密度 | 1.850 g/cm3(0.0668 lb/cu in) |
吸水率 | −0.125 在 < 0.10% |
温度指数 | 140 °C(284 °F) |
热导率,通过平面 | 0.29 W/(m·K)[1], 0.343 W/(m·K)[2] |
热导率,面内 | 0.81 W/(m·K[1]), 1.059 W/(m·K)[2] |
洛氏硬度 | 110 M 规模 |
粘结强度 | > 1,000公斤(2,200磅) |
抗彎強度 (A; 0.125 in) – LW | > 415 MPa(60,200 psi) |
抗彎強度 (A; 0.125 in) – CW | > 345 MPa(50,000 psi) |
擊穿電壓 (A) | > 50 千伏 |
擊穿電壓 (D48/50) | > 50 千伏 |
介电强度 | 20 中压/米 |
相對電容率(A) | 4.4 |
相對電容率 (D24/23) | 4.4 |
耗散因数(DF)(A) | 0.017 |
耗散因数 (D24/23) | 0.018 |
介質電容率 (εr) | 3.9 – 4.7[3] , 4.4 @ 1 GHz (Supplier Isola) |
损耗角正切 (tanδ) | 0.02 – 0.03[3], 0.030 @ 1 GHz[4][5] |
玻璃化转变温度 | 可以变化,但超过 120 摄氏度 |
杨氏模量 – LW | 3.5×10 6 psi(24 GPa) |
杨氏模量 – CW | 3.0×10 6 psi(21 GPa) |
热膨胀系数 – x轴 | 1.4 ×10-5 K −1 |
热膨胀系数 - y轴 | 1.2 ×10-5 K −1 |
热膨胀系数 - z轴 | 7.0 ×10-5 K −1 |
泊松比(Poisson's ratio) – LW | 0.136 |
泊松比(Poisson's ratio) – CW | 0.118 |
LW声速 | 3602 m/s |
CW声速 | 3369 m/s |
LW声阻抗 | 6.64 MRayl |
组成布 其中:
- LW
- 长度
- CW
- 横向
- PF
- 垂直于层面
应用
FR-4是印刷电路板(PCB)的常用材料。一层薄的铜卷通常被层压在FR-4玻璃二氧化面板的一侧或两侧。这些通常被称为包铜或覆膜。铜厚度或铜重可能有所不同,因此不在標準中列明。
FR-4也用于建造中继、开关、停车、母线、墊片、弧盾、变压器和螺絲端子条。
也见
参考资料
- ^ 1.0 1.1 Azar, Kaveh; Graebner, John E. Experimental Determination of Thermal Conductivity of Printed Wiring Boards. Proceedings of the Twelfth IEEE SEMI-THERM Symposium. 1996: 169–182. doi:10.1109/STHERM.1996.545107.
- ^ 2.0 2.1 Sarvar, F.; Poole, N. J.; Witting, P. A. PCB glass-fibre laminates: Thermal conductivity measurements and their effect on simulation. Journal of Electronic Materials. 1990, 19 (12): 1345–1350. doi:10.1007/bf02662823.
- ^ 3.0 3.1 Using Pre-Emphasis and Equalization with Stratix GX (PDF). ALTERA Datasheet (Altera Corporation). 2003: 3 [2023-04-18]. (原始内容存档 (PDF)于2022-08-03).
- ^ HF Transmission (PDF). Atmel Corporation (Atmel Corporation). 2003: 7 [2023-04-18]. (原始内容存档 (PDF)于2021-09-17).
- ^ PCB Layout Guidelines for Designing with Avago SFP+Transceivers (PDF). Avago Technologies (Avago Technologies). 2005: 2 [2023-04-18]. (原始内容存档 (PDF)于2021-09-17).
- Industrial Laminated Thermosetting Products. National Electrical Manufacturers Association (NEMA). 2012-02-01 [2023-04-18]. NEMA LI 1-1998 (R2011). (原始内容存档于2018-04-16).