Qu'est-ce que le circuit imprimé Fr4: dernier guide étape par étape 2020

Coût et avantages de la carte de circuit imprimé FR4 pour débutants ultimes

Présentation de la carte de circuit imprimé Fr4

La fabrication d'assemblages électroniques a depuis longtemps cessé d'être le domaine de carte de circuit imprimé Fr4 . Les outils, composants et matériaux disponibles aujourd'hui sont devenus meilleurs et moins chers pour les utilisateurs privés. de sorte que la production professionnelle de circuits imprimés est maintenant devenue un passe-temps pour beaucoup.

La planification, la fabrication et l'essai de circuits électroniques font partie du vaste domaine du bricolage. Cela ne comprend pas seulement les hommes chevronnés. Les écoliers sont également de plus en plus enthousiasmés par le monde:

• Les diodes
• transistors et

Pour que la carte de circuit imprimé Fr4 reste sûre et opérationnelle pendant longtemps, un matériau de base approprié est essentiel. Ici, FR4 est devenu une nouvelle norme ces dernières années. Nous présentons le matériau le plus populaire pour les cartes de circuits imprimés

Que doit faire un circuit imprimé FR4?

Vous pouvez toujours le trouver dans les anciennes radios: le circuit imprimé en carton. Dans le langage technique, on a dit que «papier dur FR-2» était. Cependant, c'est ce que c'est: de la pâte pressée.

Dans les téléviseurs à tube des années 1960, le carton a été remplacé par un carton résistant à la température. Mais bakélite très cassante. Mais les composants hautement sensibles d'aujourd'hui ont besoin d'un matériau pour la production de carte de circuit imprimé Fr4.

Il reste durable et fiable dans les paramètres définis. La plaque FR4 est parfaitement adaptée pour cela. Il est durable jusqu'à 100 ° C et ne se délamine pas. La plaque offre une excellente résistance à la rupture et peut résister à de bonnes charges mécaniques et statiques.

Leur avantage le plus important est cependant leur résistance au courant de fuite et à l'isolation. Les propriétés spéciales du carte de circuit imprimé Fr4  rendent le matériau particulièrement adapté à la gravure de circuits imprimés.

Qu'est-ce qu'un circuit imprimé?

Un circuit imprimé est un ensemble de pistes en cuivre représenté sur un support isolant.

Ces pistes permettent de connecter les différents composants qui composent le circuit électronique.

Le support isolant peut être réalisé avec deux matériaux différents:

1. Bakélitequi est une résine phénolique jaune / brune, très utilisée dans le passé.
2. carte de circuit imprimé Fr4

carte de circuit imprimé Fr4  a de meilleures caractéristiques électriques que la bakélite. Mais c'est plus cher et gâte les mèches plus rapidement lors du perçage.

Matériel pour le circuit imprimé

Dans le passé, le Pertinax était souvent utilisé comme matériau de base. De nos jours, il n'est utilisé que pour des articles bon marché et produits en série. Les tapis en fibre de verre imbibés de résine époxy appelée FR4 ont une meilleure résistance au suivi et de meilleures propriétés à haute fréquence ainsi qu'une absorption d'eau plus faible que le papier dur.

Désignations des matériaux pour le circuit imprimé:

• FR1 = résine phénolique + papier (type bon marché)
• FR2 = résine phénolique + papier (qualité standard)
• FR3 = résine époxy + papier
• FR4 = résine époxy + tissu en fibre de verre
• FR5 = résine époxy + tissu en fibre de verre (résistant à la chaleur)

FR signifie ignifuge

Pour les applications spéciales, d'autres matériaux sont utilisés dans le carte de circuit imprimé Fr4 . Tel que:

• Aluminium
• Téflon
• ou films céramiques et polyester pour circuits imprimés flexibles.

Dans le cas du carte de circuit imprimé Fr4  avec des exigences élevées en matière de dissipation thermique, des matériaux de base avec des noyaux métalliques isolés électriquement sont utilisés. Par exemple, dans le domaine de la technologie d'éclairage avec des diodes électroluminescentes hautes performances. Ce matériau est également appelé cuivre à liaison directe ou substrat métallique isolé (IMS).

carte de circuit imprimé Fr4  examiné le cœur

La désignation «FR» signifie «ignifuge», c'est-à-dire ignifuge. Concrètement, cela signifie qu'aucun feu ne peut s'établir sur un circuit imprimé en ce matériau. Le nombre indique une classe de résistance.

Essentiellement, un circuit imprimé FR4  est un matériau composite GRP. Il se compose d'un tapis multicouche en tissu de mèche de verre imprégné de résine époxy.

Dans le cadre de son utilisation particulière comme plaque de montage pour des assemblages électroniques, une grande importance est attachée. Il s'agit d'achever la saturation des tapis en tissu lors de la fabrication de la plaque FR4.

Un procédé de pressage sous vide est généralement utilisé pour cela. Il permet également à la résine de circuler autour de la dernière fibre.

Avantages de la carte de circuit imprimé Fr4

L' carte de circuit imprimé Fr4  a fait ses preuves en particulier pour une utilisation comme base de carte pour deux raisons:

• Résistance à la chaleur
• Résistance aux courts-circuits

La carte FR4 n'est en aucun cas ininflammable. Mais il offre une résistance à la fatigue thermique allant jusqu'à 100 ° Celsius. La température de fonctionnement maximale peut même atteindre jusqu'à 140 °.

Cependant, pour des raisons de sécurité, les fabricants donnent généralement une valeur inférieure à 100 ° C. Si la charge thermique est supérieure à la limite spécifiée, le Fr4 Circuit ne s'enflamme pas immédiatement.

Cependant, si le matériau GRP commence à se délaminer, les composants électroniques n'adhèrent plus au matériau de base. Par conséquent, la résistance de court-circuit en souffre.

La rigidité diélectrique d'une plaque FR-4 normale est d'env. 20 kV / mm. C'est en soi une valeur très étonnante. car, comme le dit l'unité, il s'applique au millimètre.

Les panneaux peu coûteux et techniquement très résilients sont donc disponibles à partir d'épaisseurs très faibles. Même des panneaux minces, par exemple de 0,2 mm d'épaisseur, peuvent supporter 4 kV.

Les formats disponibles dans le commerce vont jusqu'à 20 millimètres d'épaisseur. Ici, vous êtes déjà dans la plage de 400 kV. Bien que les cartes ne mesurent que deux centimètres d'épaisseur, les amateurs doivent travailler très dur pour pénétrer dans les zones limites lors de la fabrication carte de circuit imprimé Fr4.

carte de circuit imprimé Fr4 , également en qualité industrielle

Ce qui n'est pas non plus totalement hors de propos pour les fabricants d'électronique amateur et semi-professionnel. A titre d'exemple: une plaque d'une épaisseur de 1 mm, d'une largeur de 100 mm et d'une hauteur de 300 mm est disponible à très faible coût.

Les panneaux sont donc globalement absolument bon marché. Les carte de circuit imprimé Fr4 sont proposés dans les dimensions standard de 500 millimètres de large et 300 millimètres de long. Étant donné que la production de cartes de circuits imprimés nécessite généralement des formats beaucoup plus petits, les cartes de cette taille durent longtemps.

Pour les circuits d'expérimentation allant jusqu'à 24 volts, des plaques de faible épaisseur sont suffisantes. Ils sont idéaux pour les expériences d'étudiants et les circuits pour débutants. Une plaque mince signifie également que beaucoup de poids est économisé.

Avec des cartes plus épaisses, la production d'un carte de circuit imprimé Fr4  peut être abordée beaucoup plus courageusement et progressivement. Le panneau GRP le plus résistant en FR4 mesure 20 millimètres d'épaisseur, mais une épaisseur de panneau de 14 mm est courante pour de nombreuses applications.