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FR-4

FR-4 (o FR4 ) es una designación de grado NEMA para material laminado de epoxi reforzado con fibra de vidrio. FR-4 es un material compuesto formado por tela de fibra de vidrio t...

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FR-4 (o FR4 ) es una designación de grado NEMA para material laminado de epoxi reforzado con fibra de vidrio. FR-4 es un material compuesto formado por tela de fibra de vidrio tejida con un aglutinante de resina epoxi que es resistente a la llama ( autoextinguible ).

"FR" significa "ignífugo" y no indica que el material cumpla con la norma UL94V-0 a menos que se realicen pruebas según la norma UL 94, Prueba de llama vertical descrita en la Sección 8, en un laboratorio certificado. La designación FR-4 fue creada por NEMA en 1968.

El epoxi de vidrio FR-4 es un laminado plástico termoestable de alta presión, popular y versátil, con una excelente relación resistencia-peso. Con una absorción de agua prácticamente nula, el FR-4 se utiliza comúnmente como aislante eléctrico, gracias a su considerable resistencia mecánica. Este material conserva sus elevadas propiedades mecánicas y de aislamiento eléctrico tanto en condiciones secas como húmedas. Estas características, junto con sus buenas propiedades de fabricación, lo hacen idóneo para una amplia variedad de aplicaciones eléctricas y mecánicas.

Las designaciones de grado para los laminados de epoxi de vidrio son: G-10 , G-11, FR-4, FR-5 y FR-6 . De estos, el FR-4 es el grado más utilizado actualmente. El G-10, predecesor del FR-4, carece de las características de autoextinción e inflamabilidad del FR-4. Por lo tanto, el FR-4 ha reemplazado al G-10 en la mayoría de las aplicaciones.

Los sistemas de resina epoxi FR-4 suelen emplear bromo , un halógeno, para facilitar las propiedades ignífugas en los laminados de epoxi de vidrio FR-4. En algunas aplicaciones donde la destrucción térmica del material es una característica deseable, se seguirá utilizando G-10, que no es ignífugo .

Propiedades

La norma NEMA LI 1-1998 define qué materiales pertenecen a la categoría "FR-4". Las propiedades físicas y eléctricas típicas del FR-4 son las siguientes. Las abreviaturas LW (longitudinal, dirección de la urdimbre) y CW (transversal, dirección de la trama) se refieren a las orientaciones perpendiculares convencionales de las fibras en el plano XY del tablero (en el plano). En coordenadas cartesianas , la dirección longitudinal se encuentra a lo largo del eje x, la transversal a lo largo del eje y, y el eje z se denomina dirección a través del plano. Los valores que se muestran a continuación son un ejemplo del material de un fabricante determinado. El material de otro fabricante generalmente tendrá valores ligeramente diferentes. Es muy importante verificar los valores reales de cualquier material en particular en la hoja de datos del fabricante, por ejemplo, en aplicaciones de alta frecuencia .

dónde:

LW
Longitudinal
CW
Al través
PF
Perpendicular a la cara del laminado

Aplicaciones

El FR-4 es un material común para placas de circuitos impresos (PCB). Generalmente, se lamina una fina capa de lámina de cobre en una o ambas caras de un panel de epoxi de vidrio FR-4. [ 6 ] Estos se conocen comúnmente como laminados revestidos de cobre. El espesor o el peso del cobre pueden variar, por lo que se especifican por separado.

El FR-4 también se utiliza en la fabricación de relés , interruptores , separadores , barras colectoras , arandelas , pantallas de arco eléctrico , transformadores y regletas de bornes de tornillo .

Véase también

Referencias

  1. 1 2 Azar, Kaveh; Graebner, John E. (1996). "Determinación experimental de la conductividad térmica de placas de circuitos impresos". Duodécimo Simposio Anual de Medición y Gestión Térmica de Semiconductores del IEEE. Actas . págs. 169–182 . doi : 10.1109/STHERM.1996.545107 . ISBN  0-7803-3139-7. S2CID 110285100 . 
  2. 1 2 Sarvar, F.; Poole, NJ; Witting, PA (1990). "Laminados de fibra de vidrio PCB: mediciones de conductividad térmica y su efecto en la simulación". Journal of Electronic Materials . 19 (12): 1345– 1350. Bibcode : 1990JEMat..19.1345S . doi : 10.1007/bf02662823 . S2CID 95273262 . 
  3. 1 2 "Uso de preénfasis y ecualización con Stratix GX" (PDF) . Hoja de datos de ALTERA . Altera Corporation : 3. 2003.
  4. 1 2 "Transmisión HF" (PDF) . Atmel Corporation : 7. 2003.
  5. ↑ "Directrices de diseño de PCB para el diseño con transceptores Avago SFP+" (PDF) . Avago Technologies : 2. 2005.
  6. ↑ "Material FR4 en placas de circuitos impresos" . 25/12/2024 . Consultado el 16/03/2025 .

Lecturas adicionales