
پشتیبانی از بردهای تا 6 لایه با کنترل امپدانس دقیق
سفارش PCBمعرفی محصول
ماده کندکننده اشتعال 4 (Flame Retardant 4) یا FR4، یکی از مواد متداول مورد استفاده در ساخت بردهای مدار چاپی (PCB) است. این ماده از الیاف شیشه و رزین اپوکسی تشکیل شده و عدد «4» در نام آن به استاندارد اشتعالپذیری UL94 V-0 اشاره دارد؛ به این معنا که ماده پس از قرار گرفتن در معرض شعله باید بهصورت خودکار خاموش شود.
ساختار FR4 از الیاف شیشه بافتهشده تقویتشده با رزین اپوکسی تشکیل شده است که عایق الکتریکی بسیار مناسبی ایجاد میکند. به دلیل قیمت مناسب، دوام بالا و قابلیت اطمینان خوب، FR4 یکی از پرکاربردترین مواد در صنعت PCB به شمار میرود.

FR4 یک ماده کامپوزیتی است که بهعنوان زیرلایه در بردهای مدار چاپی (PCB) استفاده میشود. ساختار آن از اجزای زیر تشکیل شده است:
FR4 نوعی لمینت اپوکسی تقویتشده با الیاف شیشه و دارای خاصیت ضد شعله است. این ماده دارای ثابت دیالکتریک و ضریب اتلاف در محدوده متوسط است و میتواند در بسیاری از کاربردهای عمومی الکترونیکی مورد استفاده قرار گیرد.
FR4 به دلیل ویژگیهای مناسب خود در بسیاری از مدارهای معمولی، از جمله بردهای فرکانس پایین و توان بالا، گزینهای رایج و مقرونبهصرفه محسوب میشود.
ثابت دیالکتریک: حدود 4.5 در فرکانس 1MHz
ضریب اتلاف یا (Loss Tangent): حدود 0.02 در فرکانس 1MHz
دمای انتقال شیشهای یا Tg مشخص میکند که ماده FR4 در برابر افزایش دما چگونه رفتار میکند. Tg یکی از مهمترین ویژگیهای حرارتی در دستهبندی انواع مختلف FR4 محسوب میشود.
FR4 در مقایسه با لمینتهای پیشرفتهای مانند Rogers قیمت مناسبتری دارد. هزینه پایین آن باعث شده است که به یکی از پرکاربردترین مواد و استاندارد رایج صنعت برای بسیاری از کاربردهای PCB تبدیل شود. همچنین FR4 بهطور گسترده در سراسر جهان در دسترس است و تأمین آن برای تولید در تیراژ بالا بهراحتی امکانپذیر است.
الیاف شیشه بافتهشده، استحکام کششی بالایی به FR4 میبخشند و آن را در برابر تاببرداشتن، خمشدن و تنشهای مکانیکی مقاومتر میکنند.
به دلیل داشتن ثابت دیالکتریک متوسط، FR4 گزینهای مناسب برای کاربردهای فرکانس پایین و توان بالاتر است. همچنین ساختار ترکیبی رزین اپوکسی و الیاف شیشه، ایزولاسیون الکتریکی و جداسازی مناسبتری بین سیگنالها فراهم میکند.

افزایش ضخامت FR4 باعث افزایش فاصله دیالکتریک بین لایههای مسی میشود و میتواند با افزایش اثرات پارازیتی، مقدار امپدانس را افزایش دهد. با تنظیم ضخامت FR4 میتوان امپدانس را متناسب با نیاز مدارهای مختلف کنترل کرد. در FR4 نازکتر، فاصله دیالکتریک بین لایههای مسی کمتر است و در نتیجه امپدانس مسیرهای مسی کاهش مییابد. با این حال، به دلیل تلفات دیالکتریک نسبتاً بالای FR4، عملکرد آن در فرکانسهای بالاتر از چند گیگاهرتز (GHz)، صرفنظر از ضخامت، با محدودیت مواجه میشود.
FR4 با ضخامت بیشتر، ظرفیت حرارتی و قابلیت پخش گرمای بهتری دارد و به کاهش خطر افزایش موضعی دما و ایجاد نقاط بیشازحد داغ کمک میکند. در مقابل، FR4 نازکتر در بردهای توان بالا توانایی کمتری در پخش گرما دارد و در نتیجه بیشتر در معرض ایجاد نقاط داغ (Hot Spots) قرار میگیرد.
بردهای FR4 با ضخامت بیشتر، صلبتر و مقاومتر در برابر خمشدن هستند و برای مجموعههایی که تحت تنشهای مکانیکی قرار میگیرند گزینه مناسبتری محسوب میشوند. در مقابل بردهای نازکتر، سبکتر و انعطافپذیرتر هستند و برای دستگاههای فشرده و کمحجم مناسباند، اما بیشتر در معرض تاببرداشتن و تغییر شکل قرار دارند.
بردهای FR4 تعادل مناسبی بین هزینه، استحکام و قابلیت اطمینان ایجاد میکنند و به همین دلیل در بسیاری از دستگاههای الکترونیکی روزمره مورد استفاده قرار میگیرند. از گوشیهای هوشمند گرفته تا تجهیزات پوشیدنی، FR4 راهکاری بادوام و قابلاعتماد برای ساخت PCB فراهم میکند.

سیستمهای کنترل، منابع تغذیه و بردهای اتوماسیون اغلب از لمینتهای FR4 با ضخامت بیشتر استفاده میکنند. این نوع PCBها به دلیل صلبیت مکانیکی مناسب و توانایی تحمل چرخههای حرارتی متوسط، گزینهای مناسب برای کاربردهای صنعتی هستند.

پنلهای نمایشگر، سیستمهای اطلاعات و سرگرمی و ماژولهای حسگر در خودروها بهطور گسترده از PCBهای FR4 استفاده میکنند. بردهای FR4 در برابر لرزش و دماهای متوسط عملکردی پایدار و قابلاعتماد ارائه میدهند.

گزینههای ساخت زیر از طریق پادراتک و با همکاری کارخانههای معتبر همکار ارائه میشوند.
| ویژگیها | توانمندیها |
|---|---|
| تعداد لایه ها | 1, 2, 4, 6 layers |
| کنترل امپدانس | 4, 6 layers |
| حد مجاز خطا امپدانس | ±10% (±5Ω if value ≤ 50Ω) |
| بیشترین ابعاد | 670 × 600mm (Thickness ≥ 0.8mm); 500 × 600mm (Thickness < 0.8mm); 2-layer reaches 1020 × 600mm. |
| کمترین ابعاد | 3 × 3mm; 70 × 70 for V-cut panel |
| ضخامت مس خارجی | 1oz, 2oz (2.5oz, 3.5oz, 4.5oz for 2-layer) |
| ضخامت مس داخلی | 0.5 oz, 1 oz, 2 oz |
| پوشش نهایی | HASL (leaded / lead-free), ENIG(1u" / 2u") |
| حداقل قطر Via یا سوراخ | 0.15mm / 0.25mm |
| حد مجاز خطا سوراخ | ① Plated: Through-holes: +0.13 / -0.08mm ; Press-fit holes:±0.05mm ② Non-plated: ±0.2mm |
| حداقل عرض مجاز برای شیارهای آبکاری شده | 0.5mm |
| حداقل عرض مجاز برای شیارهای غیرآبکاری شده | 1.0mm |
| اسلات کور (Blind Slot) | Available in 2-6 layer boards with a thickness of ≥ 0.8mm |
| سوراخ کانترسینک (Countersink Hole) | Available in 2-6 layer boards with a thickness of ≥ 0.6mm. Supported countersink angle: 90°/135° |
| بک دریل (Backdrill) | Available in 4-6 layer boards with a thickness of ≥ 0.8mm. Holes will be epoxy resin filled after backdrilling. |
| سوراخهای کاستلیتد (Castellated Holes) | Available with PCB size 10 × 10mm. |
| حداقل عرض Track و فاصله ها | ① 1oz: 0.10 / 0.10mm (4 / 4mil) for 1/2-layer ; 0.09 / 0.09mm (3.5 / 3.5mil) for muliti-layer ② 2oz: 0.16 / 0.16mm (6.5 / 6.5mil) for 1/2-layer; 0.16 / 0.20mm (6.5 / 8mil) for multi-layer |
| حداقل قطر پد BGA | 0.25mm |
برای جزئیات فنی کاملتر، به مشاهده توانایی ساخت PCB سخت مراجعه کنید.