Επιλογή του κατάλληλο υλικό PCB είναι κρίσιμο για την απόδοση, την αξιοπιστία και το κόστος του ηλεκτρονικού σας έργου. Υλικό PCB FR4 είναι το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο υπόστρωμα στη βιομηχανία πλακετών ηλεκτρονικών κυκλωμάτων. Σε αυτόν τον ολοκληρωμένο οδηγό, θα εξετάσουμε γιατί το FR4 είναι το πρότυπο, τις βασικές του ιδιότητες, τα πλεονεκτήματα και τους περιορισμούς του, συμβουλές για την επιλογή του κατάλληλου υλικού FR4 και το πώς συγκρίνεται με άλλες επιλογές υλικών για πλακέτες.
FR4 σημαίνει Ανθεκτικό στη φλόγα 4 , ένα λαμινούχο υλικό από εποξειδική ρητίνη ενισχυμένη με γυαλονήματα. Η σύνθετη αυτή δομή προσδίδει στο FR4 εξαιρετική μηχανική αντοχή, καλή ηλεκτρική μόνωση και απαραίτητη ανθεκτικότητα στη φλόγα, καθιστώντας το την προεπιλεγμένη επιλογή για την κατασκευή πλακετών.
FR4 σημαίνει " Ανθεκτικό στη φλόγα 4 ", και αναφέρεται σε μια συγκεκριμένη βαθμίδα λαμινούχου υλικού από εποξειδική ρητίνη ενισχυμένη με γυαλί που χρησιμοποιείται ως βάση για πλακέτες. Το «FR» υποδηλώνει τις δυνατότητές του ως ανθεκτικού στη φλόγα, κάτι κρίσιμο για την ηλεκτρονική ασφάλεια και τη συμμόρφωση, ενώ το «4» είναι μια ονομασία μεταξύ διαφόρων ανθεκτικών στη φλόγα υλικών (όπως τα FR1, FR2, FR3 και FR5).
Το FR4 κατασκευάζεται από τκανό φαρδέλι από γυαλικά νήματα δεμένα με ένα εποξειδική ρητίνη υψηλής θερμοκρασίας μετάβασης . Αυτή η σύνθετη κατασκευή δημιουργεί ένα μηχανικά ανθεκτικό, ηλεκτρικά μονωτικό και ανθεκτικό στη φωτιά υλικό—καθιστώντας το ιδανικό ως βασική πλατφόρμα για μια ευρεία ποικιλία Εφαρμογές PCB , από μονόστρωτα πρωτότυπα έως πολύπλοκα πολυστρωτά σχέδια υψηλής ταχύτητας.
Κύρια Σημεία:
|
Περιουσία |
Isola FR4 |
Nelco FR4 |
Ventec FR4 |
|
Tg (°C) |
135–180 |
140–185 |
140–170 |
|
Dk (1MHz) |
4.5 |
4.2–4.8 |
4.4–4.7 |
|
Απορρόφηση Υγρασίας (%) |
0.15 |
0.18 |
0.20 |
|
Υλικό |
Χρήσεις |
Περιορισμός |
|
FR1 |
Πρώιμα ραδιόφωνα |
Χαρτί/φαινολικό, χαμηλό TG |
|
FR2 |
Απλά κυκλώματα αεροδιαστημικής |
Βαμβάκι/φαινολικό, χαμηλό TG |
|
FR3 |
Παλαιότερα ηλεκτρονικά |
Μέτριο TG |
|
FR4 |
Όλα τα βασικά PCB |
Καλή γενική απόδοση |
|
FR5 |
Αεροδιαστημική/στρατιωτική |
Υψηλό TG, υψηλό κόστος |

IMS εναντίον FR4: Τα IMS (Insulated Metal Substrate) PCB χρησιμοποιούν μεταλλική βάση για απαγωγή θερμότητας, ενώ το FR4 είναι καλύτερο για την ακεραιότητα σήματος και γενική χρήση.
Παράγοντες που να λάβετε υπόψη:
IPC-A-600 θέτει πρότυπα ποιότητας για υλικά FR4 PCB, τα οποία καλύπτουν:

Είτε είστε μηχανικός σχεδίασης είτε υπεύθυνος αποφάσεων στην προμήθεια ηλεκτρονικών, η κατανόηση των Ιδιοτήτων υλικού FR4 βοηθά στα εξής:
Ας δούμε αναλυτικά τι κάνει το Υλικό fr4 τόσο αποτελεσματικό και πολύπλευρο:
Μαζί, αυτά τα συστατικά δημιουργούν ένα υπόστρωμα με άριστες ηλεκτρικές ιδιότητες, χαμηλή απορρόφηση υγρασίας και ισχυρή αντίσταση στη φωτιά .
|
Στρώμα |
Λειτουργία & Σημασία |
|
Ίνες γυαλιού |
Μηχανική αντοχή, σταθερότητα |
|
Εποξυδερκός |
Ηλεκτρική μόνωση, ανθεκτικότητα στη φωτιά |
|
Φύλλο Χαλκού* |
Αγώγιμα στρώματα για ίχνη κυκλωμάτων |
|
Στρώμα Κολλήσεως* |
Προστατευτικό, μονωτικό στρώμα (προαιρετικό) |
*Σημείωση: Το φύλλο χαλκού και το στρώμα κολλήσεως αποτελούν μέρος του συνόλου Διαδικασία κατασκευής pcb , όχι του ίδιου του φύλλου FR4, αλλά αλληλεπιδρούν στενά με τις ιδιότητες του FR4.

|
Περιουσία |
Τυπική τιμή / Έκταση |
|
Αντίσταση στη φωτιά |
Ul94 v-0 |
|
Σχετική διηλεκτρική σταθερά (Dk) |
4,2–4,8 (στα 1 MHz) |
|
Παράγοντας απώλειας (Df) |
~0.02 |
|
Απορρόφηση νερού |
<0.2% |
|
Αντοχή σε Τension |
40.000–65.000 psi |
|
Θερμοκρασία υάλωσης (Tg) |
130–200°C (ανάλογα με τη βαθμίδα) |
|
Ανθεκτικότητα στην υγρασία |
Υψηλό (ελάχιστη απώλεια ιδιοτήτων) |
Υπόστρωμα FR4 για PCB έχει καθοριστικό ρόλο όχι μόνο στα ηλεκτρονικά καταναλωτή, αλλά επίσης και σε βιομηχανικές, αυτοκινητιστικές, στρατιωτικές και αεροδιαστημικές πλακέτες PCB . Οι ισορροπημένες ιδιότητες του υλικού του επιτρέπουν την ενσωμάτωση συστατικών διαμέσου οπών, συνδετήρων ακμής, εφαρμογών προστατευτικής μάσκας κολλαδιού, πολυστρωματικών αρχιτεκτονικών PCB , και άλλα.
Παρατίμηση: «Χωρίς την καινοτομία του ανθεκτικού στη φλόγα γυαλιού ενισχυμένου εποξειδίου όπως το FR4, η αξιοπιστία και η προσβασιμότητα των σύγχρονων ηλεκτρονικών απλώς δεν θα ήταν δυνατή.» — Επικεφαλής Επιστήμονας Υλικών, Διεθνής Κατασκευαστής PCB
Το πάχος του FR4 στο PCB επηρεάζει άμεσα αρκετές πτυχές της αξιοπιστίας και λειτουργίας του PCB:
Ενώ είναι δυνατές προσαρμοσμένες διαστάσεις πάχους, τα τυποποιημένα μεγέθη βοηθούν στην απλοποίηση της Διαδικασία κατασκευής pcb και εξασφαλίζουν συμβατότητα με κοινές πρακτικές συναρμολόγησης και σχεδίασης. Ακολουθεί μια γρήγορη αναφορά:
|
Πάχος FR4 (mm) |
Πάχος FR4 (ίντσες) |
Κοινή εφαρμογή |
|
0,2 – 0,3 |
0,008 – 0,012 |
Εύκαμπτο, εξαιρετικά λεπτό, περιορισμένος χώρος |
|
0,4 – 0,6 |
0,016 – 0,024 |
Συμπαγή καταναλωτικά, φορητά |
|
0,8 – 1,0 |
0,032 – 0,040 |
Ελαφριά, φορητά ηλεκτρονικά |
|
1,2 – 1,6 |
0,047 – 0,063 |
Τυπικές βιομηχανικές και καταναλωτικές PCBs |
|
2,0 – 3,2 |
0,079 – 0,126 |
Ανθεκτικά, ισχύος, μεγάλοι σύνδεσμοι |
Ενδιαφέρον γεγονός: Το πιο συνηθισμένο πάχος βιομηχανικού προτύπου για μια PCB FR4 είναι 1,6 mm (0,063 ίντσες) —ένα τέλειο μείγμα ανθεκτικότητας, δυνατότητας παραγωγής και συμβατότητας για τα περισσότερα εξαρτήματα και προφίλ συνδετήρων ακμής.

Οι πιο σημαντικοί παράγοντες που πρέπει να αξιολογηθούν κατά τη λήψη απόφασης για Πάχος υλικού FR4 στο σχέδιο του πλακιδίου εκτυπωμένου κυκλώματος:
|
Εφαρμογή PCB |
Συνιστώμενο πάχος FR4 |
Σημειώσεις |
|
Υπερ-συμπαγή ηλεκτρονικά |
0,2 – 0,6 mm |
Φορητές συσκευές, ιατρικοί αισθητήρες, λεπτές πλακέτες IoT |
|
Καταναλωτικά Ηλεκτρονικά |
0,8 – 1,2 mm |
Τηλέφωνα, tablet, οικιακές συσκευές |
|
Γενικές βιομηχανικές |
1,6 mm (τυπικό) |
Αξιόπιστη προεπιλογή, ταιριάζουν οι περισσότεροι σύνδεσμοι |
|
Ηλεκτρική ισχύς/αυτοκίνηση |
2,0 – 3,2 mm |
Ρυθμιστές ισχύος, μονάδες ελέγχου |
|
Ειδικά RF/μικροκύματα |
Ειδικής εφαρμογής |
Βελτιστοποιημένο για σύνθετη αντίσταση και διάδοση |
Η επιλογή του κατάλληλου υποστρώματος αποτελεί τη βάση για κάθε επιτυχημένο σχεδιασμό πλακέτας (PCB), και Υλικό fr4 ξεχωρίζει ως το βιομηχανικό πρότυπο για σημαντικούς λόγους. Είτε κατασκευάζετε μια απλή συσκευή για καταναλωτές, ένα πολυεπίπεδο σύστημα ελέγχου για βιομηχανικές μηχανές, είτε την επόμενη καινοτομία στον τομέα του IoT, το FR4 προσφέρει ένα σύνολο ιδιοτήτων που ανταποκρίνεται αξιόπιστα σε αυστηρές ηλεκτρικές, θερμικές και μηχανικές απαιτήσεις—με τιμή προσβάσιμη τόσο για μεγάλους κατασκευαστές όσο και για μικρά εργαστήρια πρωτοτύπων.
|
Ωφέλιμος |
Χαρακτηριστικό FR4 |
|
Ηλεκτρική μόνωση |
Υψηλή διηλεκτρική αντοχή, διηλεκτρική σταθερά (Dk) 4,2-4,8 |
|
Αντοχή σε φλόγα |
Συμμορφώνεται με το πρότυπο ασφαλείας UL94-V0 |
|
Μηχανική αντοχή |
Ύφασμα γυαλονήματος + εποξείδιο για σκληρότητα και ανθεκτικότητα |
|
Ανθεκτικότητα στην υγρασία |
Απορροφά <0,2% νερό, σταθερό σε υγρασία |
|
Αντίσταση θερμοκρασίας |
Tg έως 200°C, σταθερό κατά τη διάρκεια reflow και λειτουργίας |
|
Κόστος-αποτελεσματικότητα |
Χαμηλό κόστος υλικών και παραγωγής |
|
Ευελιξία Παραγωγής |
Υποστηρίζει πολυεπίπεδες, εύκαμπτες και άκαμπτες πλακέτες PCB |
|
Πολυτέλεια Τομέων |
Χρησιμοποιείται σε καταναλωτικά, βιομηχανικά, αυτοκινητιστικά, αεροδιαστημικά, κ.α. |
|
Βιομηχανία |
Εφαρμογή |
Λόγος χρήσης FR4 |
|
Καταναλωτικά Ηλεκτρονικά |
Τηλέφωνα, Φορητές συσκευές, Συσκευές οικιακής χρήσης |
Κόστος, μέγεθος, δυνατότητα παραγωγής |
|
Βιομηχανικός |
Ελεγκτές ρομπότ, Αισθητήρες, Προγραμματιζόμενοι λογικοί ελεγκτές (PLC) |
Αντοχή, ανθεκτικότητα σε θερμότητα/φλόγα |
|
Αυτοκινητοβιομηχανία |
Μονάδες Ελέγχου (ECUs), Φωτισμός, Μονάδες ADAS |
Ανθεκτικότητα, αξιοπιστία, κόστος |
|
LEDs & Φωτισμός |
Λωρίδες, Πάνελ, Μοντουλαριστός Φωτισμός |
Θερμική σταθερότητα, ηλεκτρική μόνωση |
|
Ιατρικός |
Οθόνες, Αισθητήρες, Διαγνωστικά |
Μόνωση, σταθερότητα, συμμόρφωση |
|
Επικοινωνίες |
Δρομολογητές, Μόντεμ, Κεραίες |
Ακεραιότητα σήματος, σταθερότητα αντίστασης |
|
Εκπαίδευση/Έρευνα |
Πρωτότυπα, Δοκιμαστικές Πλακέτες |
Οικονομικότητα, ευκολία σχεδίασης |

Κατά το σχεδιασμό πλακετών υψηλής απόδοσης, η επιλογή του υλικού υποστρώματος είναι κρίσιμη. Rogers και FR4 είναι δύο από τα πιο συνηθισμένα υλικά για πλακέτες — αλλά πότε επιλέγετε Rogers και γιατί το Rogers συχνά θεωρείται καλύτερο από το FR4, ειδικά για προηγμένες εφαρμογές;
|
Χαρακτηριστικό |
Υλικό Rogers |
Υλικό fr4 |
|
Διηλεκτρική Σταθερά (Dk) |
Σταθερή, χαμηλή Dk (ιδανική για υψηλές συχνότητες) |
Υψηλότερη, λιγότερο σταθερή |
|
Άγγλος επαφής |
Πολύ χαμηλή (ελάχιστη απώλεια σήματος) |
Υψηλότερο (περισσότερη απώλεια σήματος) |
|
Υποστήριξη συχνότητας |
Εξαιρετικό για RF/μικροκύματα |
Περιορισμένο σε χαμηλότερα MHz/GHz |
|
Θερμική Σταθερότητα |
Ανώτερο (ελάχιστη μετατόπιση στη θερμότητα) |
Χαμηλότερη σταθερότητα θερμότητας |
|
Κόστος |
Πιο επιβαρυντική |
Οικονομικό |
1. Ανώτερη απόδοση σε υψηλές συχνότητες Οι πλακέτες Rogers έχουν πολύ χαμηλότερη και πιο σταθερή διηλεκτρική σταθερά, η οποία εξασφαλίζει ελάχιστη απώλεια και παραμόρφωση σήματος — ακόμη και σε υψηλές συχνότητες. Αυτό είναι ζωτικής σημασίας για εφαρμογές όπως RF, μικροκύματα, 5G και αεροδιαστημική.
2. Χαμηλότερη απώλεια σήματος (χαμηλός παράγοντας διάσπασης) Λόγω της χαμηλής εφαπτομένης απωλειών, τα πλακίδια Rogers επιτρέπουν καθαρότερη και ταχύτερη μετάδοση σήματος. Αντίθετα, το FR4 τείνει να απορροφά περισσότερο σήμα, με αποτέλεσμα μεγαλύτερες απώλειες—ιδιαίτερα καθώς αυξάνονται οι συχνότητες.
3. Εξαιρετική Διαχείριση Θερμότητας Τα υλικά Rogers αντέχουν σε υψηλότερες θερμοκρασίες και προσφέρουν καλύτερη θερμική σταθερότητα από το FR4, κάνοντάς τα αξιόπιστα για απαιτητικά περιβάλλοντα (π.χ. αυτοκινητιστικό ραντάρ, δορυφορικές επικοινωνίες).
4. Σταθερές Ηλεκτρικές Ιδιότητες Το Rogers παρέχει ομοιόμορφη συμπεριφορά σήματος σε όλη την επιφάνεια, κάτι κρίσιμο για ακριβείς σχεδιασμούς. Οι ηλεκτρικές ιδιότητες του FR4 μπορεί να μεταβάλλονται με τη θερμοκρασία και τη συχνότητα.
Τελευταία Νέα2026-01-17
2026-01-16
2026-01-15
2026-01-14
2026-01-13
2026-01-12
2026-01-09
2026-01-08