ما هو FR-4

تعتبر عملية قطع صفائح ثنائي الفينيل متعدد الكلور (FR4) المصنوعة من الإيبوكسي المقوى بالزجاج آمنة ويمكن إجراؤها باستخدام نفس التقنيات المستخدمة في قطع النموذج الأولي لمركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور. يمكن للمرء استخدام سكين حاد لتسجيله ثم كسر القطع. هناك خيار آخر وهو استخدام أداة القطع أو المنشار من Dremel.

تختلف مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور FR4 و FR5 في خصائصها الحرارية. في حين أن FR4 لديه Tg يبلغ 130 درجة مئوية (266 درجة فهرنهايت) ودرجة حرارة تشغيل قصوى تبلغ 110 درجة مئوية (230 درجة فهرنهايت)، فإن FR5 لديه Tg أعلى يبلغ 160 درجة مئوية (320 درجة فهرنهايت) ودرجة حرارة تشغيل قصوى تبلغ 140 درجة مئوية. درجة مئوية (284 درجة فهرنهايت). بالإضافة إلى ذلك، يعتبر FR5 أكثر اتساقًا من الناحية الحرارية من FR4. ومن الجدير بالذكر أن الشرائح الداخلية الرفيعة للألواح متعددة الطبقات مصنوعة أيضًا من FR4.

يعد CEM-3 PCB نظيرًا قريبًا لـ FR4. يستخدم نوع "الذباب" من القماش الزجاجي بدلاً من القماش الزجاجي المنسوج. يتميز CEM-3 PCB بلونه الأبيض الحليبي وملمسه الناعم. إنه بمثابة بديل كامل لـ FR4 ويتمتع بحضور كبير في السوق في اليابان.

بالمقارنة مع مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور FR4 العادية، تتفوق مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المصنوعة من الألومنيوم من حيث التبديد الحراري ولديها القدرة على تبديد الحرارة بسرعة. لنأخذ مثالاً لمقارنة لوحة PCB FR4 بسمك 1.5 مم مع لوحة PCB المصنوعة من الألومنيوم.

تعتبر مادة FR4 PCB مناسبة تمامًا للمرور عبر الثقوب، على عكس مواد FR1 أو FR2 أو FR3. وخلافا لهذه المواد الأخرى، لا يمثل FR4 أي تحديات أو صعوبات. وهذا يجعل من FR4 خيارًا شائعًا لإنشاء طبقات مختلفة من لوحات الدوائر المطبوعة، بدءًا من مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور أحادية الطبقة وحتى متعددة الطبقات.

تتوفر مواد CEM بديلة كبدائل لـ FR4، مثل CEM-1 وCEM-2 وCEM-3. مادة CEM-1 عبارة عن مزيج من الورق والإيبوكسي الزجاجي المنسوج ومركبات الفينول، وهي مناسبة بشكل خاص لمركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور أحادية الجانب. إنه يوفر خصائص عازلة مماثلة لـ FR4 مع كونه أكثر فعالية من حيث التكلفة.

FR4 هو اختصار لمستوى مثبطات اللهب 4. وهو عبارة عن مادة مركبة تتكون من الألياف الزجاجية والإيبوكسي، مع رقائق النحاس المغلفة على أحد الجانبين أو كليهما. من ناحية أخرى، تحتوي المواد الأساسية لروجرز على تركيبات مختلفة، حيث يستخدم بعضها قاعدة خزفية بدلاً من الألياف الزجاجية.

يقوم مصنعو الألواح بتوصيل النحاس بـ FR4 عن طريق تغليف ورقة FR4 برقائق النحاس على كلا الجانبين باستخدام مادة لاصقة. ثم يقومون بعد ذلك بربط المواد الرقائقية معًا بالحرارة والضغط، مما يؤدي إلى تكوين طبقة نحاسية. يتم استخدام هذه الطبقة النحاسية لاحقًا من قبل الشركات المصنعة لثنائي الفينيل متعدد الكلور لبناء لوحات الدوائر المطبوعة.

مادة FR4 هي نوع من صفائح PCB المعتمدة على الراتنج والمعززة بالزجاج. من ناحية أخرى، مادة FR2 لها مظهر مماثل ولكنها تستخدم الورق الرقائقي بدلاً من الزجاج. في حين أن FR2 ليس بنفس قوة FR4، إلا أنه أقل كشطًا، مما يؤدي إلى إطالة عمر الأداة وتكلفة أقل. وهذا يجعل FR2 خيارًا مناسبًا للأغراض التعليمية.

يتم تقديم FR4 الملون بظلال مختلفة بما في ذلك الأسود والأزرق والأصفر والطبيعي.

لإزالة لحام مكون من خلال الفتحة، ابدأ بوضع PCB على سطح مستو وجاف مع توجيه جانب المكون لأسفل. ثم قم بتشغيل مكواة اللحام واضبطها على درجة حرارة 375 درجة مئوية.

2 طبقة PCB FR4 لها سمك قياسي يبلغ 1.6 ملم. ومن المتوقع أن تشتمل عملية تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور على نوى مكسوة بالنحاس، مما يؤدي إلى سمك إجمالي يبلغ 1.6 ملم لمزيج النحاس ومادة FR4.