Οι κύριες διαφορές μεταξύPCB (Πίνακας τυπωμένων κυκλωμάτων)καιFR4(Πίνακας ρητίνης εποξειδικής οπτικής ινών) είναι ο τύπος υλικού, τα χαρακτηριστικά απόδοσης και τα σενάρια εφαρμογής:
Υλικό και δομή
PCB: Χρησιμοποιώντας μεταλλικά υποστρώματα (όπως υποστρώματα αλουμινίου) ή κεραμικά υποστρώματα (όπως οξείδιο του αλουμινίου, νιτρίδιο αλουμινίου κ.λπ.), έχει υψηλή θερμική αγωγιμότητα και ιδιότητες μόνωσης.
FR4: Χρήση ενισχυμένης εποξειδικής ρητίνης ενισχυμένης από γυαλί ως υπόστρωμα, η διάχυση της θερμότητας είναι φτωχή και απαιτείται πρόσθετο στρώμα μόνωσης.
Θερμική αγωγιμότητα και απόδοση μόνωσης
PCB: Η θερμική αγωγιμότητα μπορεί να φτάσει τα 25W έως 230W (ανάλογα με το υλικό) και η απόδοση της μόνωσης είναι εξαιρετική (αντίσταση μόνωσης ω. Cm μεγαλύτερη ή ίση με 10 ⁴⁴).
FR4: Η θερμική αγωγιμότητα είναι μόνο λίγα watts και η θερμότητα πρέπει να μεταφερθεί μέσω του στρώματος μόνωσης, με αποτέλεσμα την αδύναμη συνολική ικανότητα διάχυσης θερμότητας.
Κόστος και κύκλος
PCB: Υψηλό κόστος (όπως αρκετές χιλιάδες γιουάν για δειγματοληψία κεραμικού υποστρώματος), κύκλος παραγωγής 10-15 ημερών.
FR4: Το κόστος δειγματοληψίας είναι περίπου αρκετές εκατοντάδες γιουάν και μπορεί να αποσταλεί 24 ώρες την ημέρα.
Σενάρια
PCB: κυκλώματα υψηλής συχνότητας, εξοπλισμός υψηλής ισχύος, αεροδιαστημική και άλλα σενάρια που απαιτούν υψηλή διασπορά και μόνωση θερμότητας.
FR4: σενάρια με χαμηλές απαιτήσεις απόδοσης, όπως συμβατικές ηλεκτρονικές συσκευές και προϊόντα ηλεκτρονικών ειδών ευρείας κατανάλωσης.
Οι κύριες διαφορές μεταξύ του υποστρώματος αλουμινίου PCB και FR4 είναι οι εξής:
1, απόδοση διάχυσης θερμότητας
Το υπόστρωμα αλουμινίου: έχει εξαιρετική απόδοση διάχυσης θερμότητας. Λόγω του υλικού υποστρώματος αλουμινίου που είναι αλουμίνιο, το οποίο έχει καλή θερμική αγωγιμότητα, το υπόστρωμα αλουμινίου μπορεί να διαλύσει αποτελεσματικά τη θερμότητα και να μειώσει τη θερμοκρασία λειτουργίας. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για τα κυκλώματα που απαιτούν υψηλές επιδόσεις διάχυσης θερμότητας, όπως ηλεκτρονικά κυκλώματα ισχύος.
FR-4 Board: Σχετικά κακή απόδοση διάχυσης θερμότητας. Το υλικό υποστρώματος της πλακέτας FR-4 είναι εποξειδική ρητίνη και πανί γυαλιού και η θερμική αγωγιμότητά του δεν είναι τόσο καλή όσο το αλουμίνιο, οπότε το φαινόμενο διάχυσης θερμότητας δεν είναι τόσο καλό όσο το υπόστρωμα αλουμινίου.
2, Αντίσταση θερμότητας
Υπόστρωμα αλουμινίου: Λόγω της υψηλής θερμικής αγωγιμότητας και της καλής αντοχής της θερμότητας, το υπόστρωμα αλουμινίου μπορεί να διατηρήσει σταθερότητα σε υψηλότερες θερμοκρασίες λειτουργίας.
FR-4 Board: Παρόλο που το Board FR-4 έχει επίσης κάποια αντοχή στη θερμότητα, η σταθερότητά του σε υψηλές θερμοκρασίες είναι φτωχότερη σε σύγκριση με τα υποστρώματα αλουμινίου.
3, μηχανική αντοχή και σκληρότητα
Υπόθετο αλουμινίου: Έχει υψηλή μηχανική αντοχή και σκληρότητα και μπορεί να αντέξει μεγάλες εξωτερικές δυνάμεις και επιπτώσεις, καθιστώντας την κατάλληλη για την κατασκευή τυπωμένων σανίδων μεγάλης περιοχής και την εγκατάσταση μεγάλων εξαρτημάτων.
FR-4 Board: Η μηχανική του αντοχή και σκληρότητα είναι σχετικά χαμηλή και η ικανότητα υποστήριξής του για μεγάλες τυπωμένες σανίδες και βαριά εξαρτήματα είναι περιορισμένη.
4, απόδοση ηλεκτρομαγνητικής θωράκισης
Υπόστρωμα αλουμινίου: Καθώς το αλουμίνιο είναι ένα μέταλλο με καλή αγωγιμότητα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πλάκα θωράκισης για να προστατεύει τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα και να αποτρέψει την ακτινοβολία και την παρεμβολή τους.
FR-4 Board: Δεν έχει απόδοση ηλεκτρομαγνητικής θωράκισης και δεν μπορεί να αποτρέψει αποτελεσματικά την ακτινοβολία και τις παρεμβολές του ηλεκτρομαγνητικού κύματος.
5, συντελεστής θερμικής επέκτασης
Υποστήριξη αλουμινίου: Ο συντελεστής θερμικής διαστολής είναι σχετικά μικρός, κοντά σε αυτόν του φύλλου χαλκού, το οποίο είναι επωφελές για την εξασφάλιση της ποιότητας και της αξιοπιστίας των πίνακα τυπωμένων κυκλωμάτων. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας θέρμανσης, η επέκταση του υποστρώματος αλουμινίου είναι σχετικά μικρή, καθιστώντας το λιγότερο επιρρεπή σε θέματα ποιότητας όπως μεταλλοποιημένες οπές και καλώδια.
FR-4 Board: Ο συντελεστής θερμικής διαστολής είναι σχετικά μεγάλος, ειδικά για το πάχος του πίνακα, το οποίο μπορεί εύκολα να επηρεάσει την ποιότητα των μεταλλοποιημένων οπών και των καλωδίων, όπως οι αλλαγές χαλκού και οι ρήξεις μεταλλικών οπών, επηρεάζοντας έτσι την αξιοπιστία του προϊόντος.
6, περιοχή εφαρμογής
Το υπόστρωμα αλουμινίου: Λόγω της εξαιρετικής απόδοσης της απόδοσης θερμότητας, της μηχανικής αντοχής και της απόδοσης ηλεκτρομαγνητικής θωράκισης, το υπόστρωμα αλουμινίου χρησιμοποιείται συνήθως σε κυκλώματα που απαιτούν υψηλή διάχυση θερμότητας, υψηλή μηχανική αντοχή και ηλεκτρομαγνητική θωράκιση, όπως ηλεκτρονικά κυκλώματα ισχύος, κυκλώματα υψηλής συχνότητας κλπ.
FR-4 Board: Λόγω του χαμηλού κόστους, της εύκολης επεξεργασίας και ορισμένης αντοχής στη θερμότητα, η πλακέτα FR-4 χρησιμοποιείται συνήθως στο γενικό σχεδιασμό κυκλώματος και τα ηλεκτρονικά προϊόντα.