fot: ARC
Laminat fr4 używany jest przede wszystkim do produkcji układów pracujących z częstotliwościami osiągającymi wartości do 0,5 GHz
fot: ARC
Do czego wykorzystywany jest laminat FR4 i jakie produkty oraz podłoża oznaczane są takim symbolem? Laminat ten jest niezastąpiony przy produkcji urządzeń elektrycznych, na których niezawodne funkcjonowanie wpływa przede wszystkim jakość elementów składowych, które używane są podczas produkcji.
Szczególnie istotne są obwody drukowane oraz właśnie laminat bazowy, na którym zostaną one wyprodukowane. Odpowiedni dobór produktu gwarantuje sprawne działanie urządzenia i jego wysoką jakość. Przy produkcji PCB najczęściej wykorzystywane są cztery rodzaje laminatów, których zastosowanie zależne jest od rodzaju podłoża. Jak więc wybrać odpowiednie laminaty i w którym przypadku najlepszy będzie taki produkt, jak laminat FR4?
Czym są laminaty PCB i do czego służą?
Laminaty PCB to np. podłoża szklano-epoksydowe, które pokrywa z jednej lub dwóch stron warstwa miedzi, a dokładniej mówiąc miedziana folia. Podłoża te mogą być również ceramiczne, aluminiowe lub teflonowe, zależnie od typu produktu. Ich parametry techniczne pozwalają na skuteczne wykorzystywanie ich w konkretnych typach urządzeń. Podłoża szklano-epoksydowe oznaczone są symbolem FR4.
Wybierając odpowiednie laminaty, które nie zawiodą nawet klientów o najbardziej wygórowanych wymaganiach, wziąć pod uwagę trzeba wszystkie ich parametry. Są one wyjątkowo różnorodne i podzielić je można na kilka kategorii.
Istotne parametry, np. grubość miedzi i wymiary arkusza, klasa niepalności i klasa CTI
Do podstawowych parametrów tych produktów zaliczyć można m.in. grubość miedzi (folii miedzianych) oraz dielektryka. Od nich zależy spasowanie z obudową, a także odporność mechaniczna czy obciążalność prądowa. Kolejnym, niezwykle istotnym elementem, jest klasa CTI produktów. Na jej podstawie zamówienie można dobrze dobrać pod względem odporności na przebicia występujące między ścieżkami w wilgotnym środowisku. Trzeci, podstawowy parametr, to klasa niepalności (UL).
Parametry temperaturowe laminatów
Drugą, niezwykle istotną kwestią, na którą powinno się zwrócić uwagę wybierając laminaty, są ich temperaturowe parametry. W tym przypadku szczególnie istotne są:
• temperatura chemicznego rozkładu laminatu;
• współczynnik rozszerzalności termicznej laminatu;
• temperatura zeszklenia laminatu;
• maksymalna temperatura pracy MOT.
W pierwszym przypadku temperatura spowodować może ubytek wagi laminatu sięgający nawet 5 proc. Drugi parametr doprowadzić może do rozszerzenia produktu w płaszczyźnie XY oraz w kierunku osi Z. Trzeci aspekt to granica plastyczności laminatu, a ostatnia kwestia dotyczy bezpiecznej pracy ciągłej.
Inne parametry laminatów
Oprócz wyżej wymienionych parametrów, przy wyborze laminatu zwrócić jeszcze trzeba uwagę na szereg innych ich właściwości oraz parametrów. Wszystkie wpłynąć mogą na zastosowanie produktu, jego funkcjonalność oraz ostateczne efekty wykorzystania go w procesie produkcji.
Mowa tu m.in. o absorpcji wilgoci przez te produkty (odporność na CAF czy maksymalna zawartość wilgoci), a także parametry elektryczne. W tej ostatniej kwestii szczególnie istotne są takie pojęcia, jak stała dielektryczna, stratność czy odporność na przebicie, jaką wykazuje dielektryk.
Przed złożeniem zamówienia warto również obejrzeć zdjęcia produktów i upewnić się, że na pewno spełniają one wszystkie wymagania i sprawdzą się w zadaniach, do których mają zostać użyte. Warto także założyć konto na stronie rzetelnego, sprawdzonego producenta, by śledzić najnowsze oferty oraz bezustannie rozwijającą się branżę, oferującą coraz nowocześniejsze rozwiązania.
Do czego służy laminat FR4 i jakie ma zastosowanie?
Jakie właściwości ma laminat fr4 i do czego go można używać? Produkt ten używany jest przede wszystkim do produkcji układów pracujących z częstotliwościami osiągającymi wartości do 0,5 GHz. Nie oznacza to jednak, że produkt ten nie ma innych wariantów. Na rynku dostępne są również jego inne odmiany, przygotowane do pracy m.in. przy lepszych parametrach częstotliwościowych.
Spotyka się laminaty FR4 bazujące na dielektrykach ceramicznych oraz teflonowych. Tego typu produkty tworzone są z myślą o wykorzystaniu ich do pracy w zakresie mikrofal. Co więcej, walorem tych laminatów jest również wysoka temperatura Tg. Osiągać ona może wartości dochodzące nawet do 280 stopni Celsjusza.
Do czego jeszcze używane są laminaty?
Laminaty PCB mają również szereg innych zastosowań, co wpływa na ich popularność w wielu branżach i przy różnorodnych projektach oraz urządzeniach. Wykorzystywane są m.in. przy produkcji systemów pomiarowych zakładanych na głowę. Zastosowanie w płytach czołowych doskonale sprawdza się np. w branży medycznej czy lotnictwie. Stanowi też ważny element różnego rodzaju symulatorów.
Kolejnym sektorem, w którym stosowane powszechnie są laminaty PCB, są moduły zintegrowane typu Bluetooth czy Wi-Fi. Ponadto produkty te znalazły swoje miejsce również w układach scalonych czy transformatorach planarnych.
Jak widać, zastosowanie laminatów jest wyjątkowo różnorodne, a znajomość ich parametrów oraz właściwości pozwala projektantom czy konstruktorom na dobranie odpowiednich produktów do konkretnego typu urządzeń.
