FR-4 คืออะไร
FR-4 คือผ้าใยแก้วทอที่ชุบด้วยเรซินอีพ็อกซี แล้วนำไปเคลือบด้วยฟอยล์ทองแดงด้านเดียวหรือสองด้านภายใต้ความร้อนและความดัน รูปแบบของใยแก้วจะควบคุมความหนาและความเสถียรทางกล ส่วนปริมาณเรซินจะควบคุมการไหล ค่าคงที่ไดอิเล็กตริก และพฤติกรรมของแผ่นลามิเนตเมื่อเจาะรู
คุณสมบัติสำคัญสามประการ
- Tg (อุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะของแก้ว) — อุณหภูมิที่เรซินอ่อนตัวลง เกรดมาตรฐานอยู่ที่ประมาณ 130–140 °C เกรด Tg สูงจะสูงกว่า 170 °C
- CTE (สัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน) — การขยายตัวตามแกน z ระหว่างการหลอมละลาย แผ่นหนาที่มีหลายชั้นจะสะสมความเครียดมากขึ้นที่บริเวณปลายแผ่น
- ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกและการสูญเสีย — เพียงพอสำหรับงานออกแบบดิจิทัลส่วนใหญ่ แต่เป็นเหตุผลที่งาน RF เปลี่ยนไปใช้แผ่นลามิเนตเฉพาะทาง
สิ่งที่ต้องระบุในหมายเหตุการผลิต
ระบุเกรดของแผ่นลามิเนตหรือระดับ Tg ความหนาของแผ่น น้ำหนักทองแดงในแต่ละชั้น และการตกแต่งพื้นผิว หากการออกแบบขึ้นอยู่กับการควบคุมอิมพีแดนซ์ ให้เพิ่มอิมพีแดนซ์เป้าหมายและชั้นอ้างอิง ด้วยองค์ประกอบทั้งสี่นี้ ผู้ผลิตสามารถเลือกโครงสร้างที่สามารถเคลือบซ้ำได้ แทนที่จะต้องวิเคราะห์ย้อนกลับเพื่อหาความต้องการ
ข้อจำกัดของ FR-4
เมื่ออุณหภูมิในการทำงานเกินกว่าที่เรซินจะทนได้ หรือเมื่อการสูญเสียการแทรกที่ความถี่เป้าหมายมีค่ามากกว่าการสูญเสียโดยรวม FR-4 ก็ไม่ใช่วัสดุรองรับที่เหมาะสม นั่นคือจุดที่ควรพิจารณาวัสดุรองรับแบบแกนโลหะ เซรามิก หรือลามิเนตความถี่สูง สิ่งที่โรงงานสามารถเคลือบได้จริง — จำนวนชั้น ความหนา น้ำหนักทองแดง วัสดุรองรับ — จะถูกกำหนดไว้ภายใต้ ความสามารถในการผลิต PCB ดังนั้นควรตรวจสอบก่อนที่การเรียงลำดับจะถูกตรึงไว้