ارقام زیر مقادیر معمولی مواد هستند، نه مشخصات خرید جهانی. عملکرد واقعی به درجه، سیستم رزین، تقویت، ضخامت و روش تست بستگی دارد. مقادیر نهایی باید در برابر برگه اطلاعات فنی مربوطه و گواهی تجزیه و تحلیل دسته ای (COA) تأیید شود.
| اموال | کاغذ فنولیک | فنولیک پارچه پنبه ای | FR4 |
| تراکم | 1.30-1.45 g/cm³
(81–91 پوند/فوت³) | 1.30-1.45 g/cm³
(81–91 پوند/فوت³) | 1.85-1.95 g/cm³
(116–122 پوند بر فوت³) |
| مقاومت خمشی معمولی | ≥100 مگاپاسکال
(≥14500 psi)، در طول | ≥120 مگاپاسکال
(≥17400 psi)، درجه C در طول | ≥340 مگاپاسکال
(≥49300 psi)، در طول |
| قدرت ضربه معمولی | ≥5 کیلوژول بر متر مربع | 12-30 کیلوژول در متر مربع، بسته به درجه | ≥33 کیلوژول بر متر مربع، چارپی به موازات ورقه‌ها |
| دمای سرویس مداوم معمولی | حدود 120 درجه سانتیگراد (248 درجه فارنهایت) | حدود 120-130 درجه سانتی گراد (248-266 درجه فارنهایت) | حدود 130-155 درجه سانتیگراد (266-311 درجه فارنهایت)، بسته به درجه |
| قابلیت جذب آب 24 ساعته | حدود 0.5-1.5٪ | بالاتر از FR4؛ نمره انتخابی را تایید کنید | ≤0.15٪ در 1.6 میلی متر (0.063 اینچ) |
| مرجع برق | ولتاژ شکست ≥15 کیلو ولت در 1 میلی متر (0.039 اینچ)، شرایط عادی | مناسب برای قطعات مکانیکی و الکتریکی ترکیبی زمانی که درجه به درستی انتخاب شده باشد | ولتاژ شکست ≥40 کیلو ولت در 1 میلی متر (0.039 اینچ)، آزمایش شده در روغن در دمای 90 درجه سانتی گراد (194 درجه فارنهایت) |
| اندازه ورق معمولی | 1000 × 2000 میلی متر یا 1220 × 2440 میلی متر
(تقریباً 3.3 × 6.6 فوت یا 4 × 8 فوت) | بر اساس درجه و ضخامت مورد نیاز تایید کنید | 1220 × 2440 میلی متر رایج است
(تقریباً 4 × 8 فوت) |
شرایط آزمایش برای هر مقدار در جدول یکسان نیست، بنابراین ارقام نباید بدون بررسی استانداردهای قابل اجرا مقایسه شوند. مقادیر نشان داده شده معمولی هستند و مشمول COA دسته ای هستند که با هر محموله صادر می شود.
1. ساخت مواد: چرا تقویت مهم است
تفاوت اصلی با تقویت شروع می شود. ورق فنولیک کاغذ از کاغذ سلولزی استفاده می کند، فنول پارچه پنبه ای از پارچه بافته شده و FR4 از پارچه شیشه ای بافته شده استفاده می کند. تقویت بخش زیادی از استحکام لمینت، رفتار ضربه ای و ثبات ابعادی را کنترل می کند.
کاغذ فنولیک برای قطعات بدون عارضه که در آن بار متوسط است، کاربردی است. فنولیک پارچه پنبه ای به طور قابل توجهی سخت تر است و اغلب برای اجزایی انتخاب می شود که ضربه، تماس لغزشی یا حرکت مکانیکی مکرر را می بینند. FR4 بالاترین استحکام ساختاری را در بین این سه ارائه می دهد و تعادل بهتری را بین عملکرد الکتریکی و مکانیکی حفظ می کند.
به همین دلیل است که درخواست برای "باکلیت" یا "تخته فنولیک" به اندازه کافی برای یک نقل قول قابل اعتماد خاص نیست. یک واشر پانچ شده با ولتاژ پایین و یک چرخ دنده نساجی ماشینکاری شده ممکن است هر دو قطعات فنلی نامیده شوند، اما به تقویت و انتخاب درجه متفاوتی نیاز دارند.
2. استحکام مکانیکی: FR4 منجر می شود، اما پارچه فنولیک جایگاه خود را دارد
FR4 گزینه قوی تری برای تکیه گاه های سفت و سخت، صفحات ثابت و قطعات الکتریکی ماشینکاری شده است. استحکام خمشی معمولی آن به طور قابل‌توجهی بالاتر از ورقه‌های فنلی مبتنی بر کاغذ یا پارچه‌های نخی است. بنابراین برای قطعاتی که باید در مقابل خم شدن مقاومت کنند، هندسه محکم‌تری داشته باشند یا مجموعه‌های الکتریکی را پشتیبانی کنند، مناسب‌تر است.
این امر FR4 را به انتخاب خودکار برای هر قطعه متحرک تبدیل نمی کند. فنولیک پارچه پنبه ای رفتار ضربه ای خوب، ویژگی های اجرای کم صدا و عملکرد سایش مفید دارد. برای دنده‌های کم‌سرعت، بلوک‌های راهنما و بوش‌ها، درجه پارچه ممکن است مناسب‌تر از فنولیک کاغذ و FR4 باشد.
قانون عملی: از FR4 برای سازه های الکتریکی صلب استفاده کنید. فنولیک پارچه پنبه ای را برای قطعات سایش و اجزای مکانیکی فعال در نظر بگیرید. کاغذ فنولیک را برای قطعات کم تنش و حساس به هزینه ذخیره کنید.
3. عایق الکتریکی: FR4 برای شرایط سخت ایمن تر است
هر دو ماده عایق الکتریکی هستند، اما در هر طراحی الکتریکی قابل تعویض نیستند. FR4 ترکیبی از استحکام مکانیکی بالا با عملکرد دی الکتریک قوی، جذب آب کم و فرمولاسیون ضد شعله است. این به طور گسترده ای برای پشتیبانی از شینه، کابینت های کنترل، عایق ماژول باتری و اجزای لوازم الکتریکی انتخاب شده است.
فنولیک کاغذ می تواند در تجهیزات داخلی خشک و کم ولتاژ به خوبی کار کند. محدودیت آن رطوبت است: همانطور که ورق آب را جذب می کند، عملکرد الکتریکی آن می تواند کاهش یابد. نباید صرفاً به این دلیل که نتیجه آزمایش حالت خشک اصلی کافی به نظر می رسد، برای سرویس مرطوب انتخاب شود.
گریدهای فنولی پارچه پنبه ای مانند CE، LE یا 3027 می توانند تعادل مفیدی از عملکرد مکانیکی و الکتریکی ایجاد کنند، اما درجه مورد نیاز باید به وضوح روی نقشه یا سفارش خرید نوشته شود.
4. مقاومت در برابر رطوبت: دلیلی کلیدی برای ارتقاء خریداران به FR4
برای پانل ها، تکیه گاه ها یا قطعات عایق که در معرض رطوبت، تراکم یا تماس گاه به گاه با آب هستند، FR4 معمولاً گزینه کم خطر است. جذب آب معمولی 24 ساعته آن بسیار کمتر از لمینت فنلی کاغذ است.
مواد فنلی هنوز هم می توانند در شرایط داخلی کنترل شده مقرون به صرفه باشند، اما خریداران باید ذخیره سازی، محیط مونتاژ و رطوبت واقعی عملیاتی را در نظر بگیرند. بخشی که در کارگاه خشک عملکرد خوبی دارد ممکن است در داخل محفظه ای که در معرض تراکم فصلی قرار دارد رفتار متفاوتی داشته باشد.
اگر قطعه فنولی فعلی شما پس از ذخیره سازی از دست دادن مقاومت، تورم یا تغییر ابعاد را نشان می دهد، تغییر به FR4 ممکن است به جای افزایش ضخامت، مشکل محیطی اساسی را حل کند.
5. مقاومت در برابر حرارت و شعله: درجه را بررسی کنید، نه فقط نام را
فنول کاغذ استاندارد معمولاً در دمای 120 درجه سانتیگراد (248 درجه فارنهایت) استفاده می شود، در حالی که گریدهای فنلی پارچه پنبه ای معمولاً در حدود 120-130 درجه سانتیگراد (248-266 درجه فارنهایت) کار می کنند. گریدهای FR4 معمولاً حدود 130 تا 155 درجه سانتیگراد (266 تا 311 درجه فارنهایت) بسته به فرمولاسیون و کلاس حرارتی پوشش می دهند.
درجه بندی شعله یک موضوع جداگانه است. یک ورقه استاندارد فنلی هرگز نباید به عنوان مقاوم در برابر شعله توصیف شود، بدون اینکه درجه مشخصی داشته باشد و مستندات آزمایشی پشتیبان آن باشد. FR-1 و FR-2 گریدهای مبتنی بر کاغذ مقاوم در برابر آتش هستند، در حالی که XPC، XXXPC و استاندارد 3021 نباید به طور خودکار به عنوان UL94 V-0 در نظر گرفته شوند.
FR4 معمولاً در جاهایی مشخص می شود که عملکرد UL94 V-0 مورد نیاز است، اما خریدار همچنان باید درجه دقیق، ضخامت پوشش داده شده و اسناد پشتیبانی را تأیید کند. "FR4" در فاکتور به خودی خود دلیلی بر این نیست که هر ضخامت یا دسته ای یک الزام گواهی خاص را برآورده می کند.
6. ماشینکاری و ساخت
ورق فنولیک اغلب به این دلیل انتخاب می شود که می توان آن را به لحاظ اقتصادی ماشین کاری کرد. گریدهای فنولی کاغذ نازک نیز ممکن است پانچ شوند، که آنها را برای تولید حجمی واشرهای ساده، اسپیسرها و قطعات پشتیبانی الکتریکی مناسب می کند. کاغذ فنولیک با ضخامت بیشتر از 20 میلی متر (0.787 اینچ) معمولاً به جای پانچ کردن، ماشین کاری می شود.
فنولیک پارچه پنبه ای را می توان چرخاند، آسیاب کرد، سوراخ کرد و ضربه زد. بافت باید بر اساس قسمت انتخاب شود: پارچه درشت از اجزای سخت‌تر و بزرگ‌تر پشتیبانی می‌کند، در حالی که پارچه‌های ریز برای قطعات کوچک‌تر و دقیق‌تر بهتر است.
FR4 هنگامی که لمینت یکنواخت و به درستی پخته شده است، به خوبی کار می کند. مواد خوب باید لبه های نسبتاً تمیزی با سفیدی یا لایه لایه شدن محدود ایجاد کنند. برای قطعات CNC دقیق، خریداران باید تحمل ضخامت، مسطح بودن، ابعاد بحرانی و اینکه آیا سطح زمین یا سنباده مورد نیاز است را تعریف کنند.
هر دو ماده در حین برش و ماشینکاری گرد و غبار تولید می کنند. استخراج محلی و حفاظت شخصی مناسب باید در فرآیند کارگاه گنجانده شود، با توجه ویژه به گرد و غبار فنلی.
شماره FR4 یک لمینت شیشه ای اپوکسی است. ورق فنولیک از رزین فنولیک تقویت شده با کاغذ یا پارچه نخی استفاده می کند. استحکام مکانیکی، رفتار رطوبت، عملکرد الکتریکی و کاربردهای ماشینکاری آنها متفاوت است.
FR4 به طور کلی قوی تر و سفت تر است. استحکام خمشی معمولی حداقل 340 مگاپاسکال (حدود 49300 psi) در طول است، در مقایسه با حداقل 100 مگاپاسکال (حدود 14500 psi) برای فنولیک کاغذ و حداقل 120 مگاپاسکال (حدود 17400 psi) برای پارچه‌های پنبه‌ای درجه C.
کاغذ فنولیک معمولاً گزینه ارزان‌تری است، در حالی که فنولیک پارچه پنبه‌ای یک انتخاب میان‌رده است. مقایسه دقیق به درجه، ضخامت، اندازه ورق، میزان تحمل و مقدار سفارش بستگی دارد.
FR4 انتخاب معمولی برای عایق‌های الکتریکی پرمشقت‌تر است زیرا ترکیبی از استحکام مکانیکی بالا، جذب آب کم و گزینه‌های بازدارنده شعله است. ورق فنولیک برای بسیاری از کاربردهای ولتاژ پایین و خشک در داخل ساختمان زمانی که درجه صحیح انتخاب شود، مناسب باقی می ماند.
فنولیک پارچه نخی، مانند گرید C، L یا 3025، عموماً ترجیح داده می شود. کاغذ فنولیک نباید برای چرخ دنده های باربر استفاده شود زیرا قدرت ضربه آن بسیار کمتر است.
بله. هر دو را می توان آسیاب، سوراخ و برش داد. فنول پارچه پنبه ای را نیز می توان چرخاند و ضربه زد، در حالی که فنول کاغذ نازک ممکن است پانچ شود. نقشه باید تلورانس های بحرانی، موقعیت سوراخ ها، پایان لبه و صافی را مشخص کند.
