印刷电路板广泛用于电子设备的功能。 它是原型制作的必备项目。 它有很多层不同的材料。 就制造中使用的材料而言，PCB 种类繁多。 根据材料的不同，材料的选择决定了任何板的特性。 在各种选择中， 耐高温FR4 是使用的高端材料之一 高温线路板.

目录

FR-4是阻燃玻璃纤维增​​强环氧树脂材料的牌号名称。 因此，FR-4 PCB 的耐热性比普通 PCB 好得多。 FR-4 电路板分为四类，由材料中包含的铜迹线层数定义：

Tg 是聚合物从坚硬的玻璃状物质转变为较软的橡胶状物质的温度，是环氧树脂的基本品质之一。 需要阻燃电路板材料； 它不能燃烧，只能在特定温度下软化。 在科学术语中，玻璃化转变温度称为该点 (Tg)。

更优异的Tg点需要更高的层压温度。 此外，电路板会很硬很脆，这会影响设备的孔和电气质量。 在高温下，普通PCB材料的机械和电气特性会显着减弱，导致性能损失。

一般来说，FR4的Tg在130~140摄氏度之间； 中Tg在150-160摄氏度之间，高Tg超过170摄氏度。 Tg越大，PCB的耐热性、耐湿性、耐化学性、稳定性等性能就越好。

代号 FR4 指的是用于建筑行业的环氧玻璃等级。 （玻璃开始破碎的温度。）

在达到其熔点（即大于其 Tg 值的温度）后， 高温线路板 从玻璃态变为液态，影响其性能。 此外，PCB 尺寸与该值有关。

高 Tg 印刷电路板通常使用 Tg 170°C PCB 材料生产。 由于电子行业的快速发展，高 Tg 材料越来越多地用于计算机、通信设备、精密仪器和仪器等领域。

PCB 的玻璃化转变温度称为“Tg”，表示 PCB 材料开始发生变化的温度点。 假设工作温度超过了授权的 Tg 值。 在这种情况下，董事会将从固态转变为液态，可能会影响其消极运营的能力。

标准 PCB 使用 TG 值为 140°C 的材料制成，可承受 110°C 的工作温度。 同时，这对于汽车、工业或高温电子等应用中典型的极端温度程序可能并不理想。 由 FR-4 材料制造的 PCB 通常可能提供最可接受的选择 高温线路板.

耐高温FR4 由预浸料板制成，预浸料板由浸有环氧树脂的玻璃纤维毡制成。 一个基本的 1.6mm 电路板由 8 层预浸料和外部铜层构成。 将预浸料和外部铜箔层堆叠在一起并压入相当大的压机中，将所有层连接成最终的层压板。

铜箔是在浸入镀铜溶液中的轻轻旋转的不锈钢滚筒上制造的。 当滚筒旋转时，铜被电镀到滚筒上，随后随着镀层区域离开溶液而被刮掉。

玻璃织物是通过将细的玻璃纤维线编织在一起而制成的。 纱线又是由编织在一起的微观玻璃丝制成的。 织物中玻璃的硬度为层压板提供了强度和在几秒钟内切割钢钻头边缘的能力。

环氧树脂通常由乙烯氯醇[环氧氯丙烷]和双酚-A制造。 一次 PCB制造，除了高温或固体氧化溶液外，树脂几乎牢不可破。

替代 PCB 材料

有许多替代 FR4 的板材。 这些包括以下内容：

这些都是纸质板。 然而，FR4 的坚固性，特别是对于多层板而言，是将其与替代品区分开来成为行业标准的关键因素。 如今，除了 FR4 之外，其他材料还用于单面、双面、非电镀通孔 (NPTH) 和多层 PCB。

FR4 比。 其他板

 FR4 与陶瓷电路板或任何其他电路板都与热传输有关。 陶瓷PCB 像氮化铝 (AlN) 和氧化铝 (Al203O4) 一样具有导热性。 FR4 PCB材料不是。 假设您将电路板用于热是一个真正问题的应用，例如 LED 照明。 在这种情况下，您可能希望从标准 FRXNUMX 板转向陶瓷面板或其他金属芯 PCB。

金属芯板可以更容易地从热点带走多余的热量，这些热量最终会通过缩短半导体结的寿命来损坏电路板。

其他金属芯 PCB 材料，除了铝和铍之外，还可能含有铜和钢合金。 钢合金具有铜和铝无法获得的刚度，但传热性不如铜和铝。

 对于印刷电路板，铜具有最大的传热和散热能力。 然而，由于它有点贵，许多公司使用铝作为一种更便宜但仍然非常有效的替代品 耐高温FR4 板。

如上所述，在大多数情况下，FR4 是您的电路板材料的绝佳选择。 如果您的电路板存在以下任何问题，那么 FR4 可能不是您的最佳选择：

如果您的电路板将在欧洲销售并且必须遵守有害物质限制指令 (RoHS)，或者如果您的客户要求使用无铅焊接，请考虑使用不同的材料。 对于无铅 PCBA，回流温度可能升至 250°C，这大大超过了几个 FR4 版本的 Tg。

FR4 板的阻抗在高频下波动很大，导致信号因反射而衰减。 DK的高价值是罪魁祸首。

如果 PCB 在灼热的环境中工作，使用 FR4 也是不好的。 航空飞行器的发动机舱就是一个很好的例子。

FR4 是一种阻燃材料，用于电子和工业或海事应用的众多组件。 阻燃剂 4 以其作为电绝缘体的卓越介电特性而闻名。

玻璃纤维增​​强环氧树脂层压板标准 FR4 由 NEMA（美国电气制造商协会）制定。 这表明该材料符合关于塑料可燃性的 UL94V-0 标准。

FR4 材料在水中 0.10 小时后仅吸收 24% 的水分。

FR4 在电气性能、成本和可访问性之间取得了不错的平衡。 与 FR-4 不同，使用其他材料可以获得更好的结果。 由于 FR-4 数量充足且价格适中，因此广泛用于 < 1GHz 的频率。 基板的介电常数在这些频率下几乎是恒定的，这说明了这一点。

与它们的 FR4 表亲一样，聚酰亚胺不像它们的聚合物等效物那样易碎。 聚酰亚胺的比重可达1.6 g/cm3。 其介电常数在 4.2 千兆赫 (GHz) 频率下为 XNUMX。

用环氧树脂浸泡过的玻璃纤维垫用于制作预浸料片，然后将它们层压在一起形成 FR4。 玻璃纤维纱线被编织成细线以形成玻璃织物。 细小的玻璃丝绞合在一起形成纱线。

FR-4环氧玻璃纤维布等有机基板常用于刚性印制板基板。 这些基板采用环氧树脂作为粘合剂，电子级玻璃纤维布作为增强材料。

结论

每种类型的 PCB 材料都有其自身的影响和成本。 如果您想使用金属芯印刷电路板，您可以使用传统的 FR4 板。 具有由陶瓷制成的金属芯的 PCB 是一种选择。

In PCB制造, FR4 是最常用的材料 高温线路板. 耐高温FR4基板必须坚固、防水，并在铜层之间提供足够的绝缘。 但是，FR4 并不是在高频或环境中用于电路板的最佳材料。

如果您已经在您的企业中成功使用 FR4 电路板，那么继续这样做并没有错。 但是，熟悉 FR4 和金属芯板之间的区别是个好主意。