הנתונים שלהלן הם ערכי חומר טיפוסיים, לא מפרט רכישה אוניברסלי. הביצועים בפועל תלויים בדרגה, מערכת שרף, חיזוק, עובי ושיטת בדיקה. יש לאשר את הערכים הסופיים מול גיליון הנתונים הטכניים הרלוונטיים ותעודת הניתוח האצווה (COA).
| נֶכֶס | נייר פנולי | כותנה-בד פנולי | FR4 |
| צְפִיפוּת | 1.30–1.45 גרם/ס"מ³ (81–91 פאונד/רגל³) | 1.30–1.45 גרם/ס"מ³ (81–91 פאונד/רגל³) | 1.85–1.95 גרם/ס"מ³ (116–122 פאונד/רגל³) |
| חוזק כיפוף אופייני | ≥100 MPa (≥14,500 psi), לאורך | ≥120 MPa (≥17,400 psi), דרגה C לאורך | ≥340 MPa (≥49,300 psi), לאורך |
| חוזק השפעה אופייני | ≥5 קילוג'ג/מ"ר | 12–30 קילו-ג'יי/מ"ר, תלוי בדרגה | ≥33 kJ/m², Charpy במקביל ללמינציות |
| טמפרטורת שירות רציפה אופיינית | בערך 120°C (248°F) | בערך 120-130°C (248-266°F) | בערך 130-155 מעלות צלזיוס (266-311 מעלות צלזיוס), תלוי בדרגה |
| ספיגת מים 24 שעות | בערך 0.5-1.5% | גבוה מ-FR4; לאשר את הציון שנבחר | ≤0.15% ב-1.6 מ"מ (0.063 אינץ') |
| התייחסות חשמלית | מתח התמוטטות ≥15 קילוואט ב-1 מ"מ (0.039 אינץ'), מצב תקין | מתאים לחלקים מכניים וחשמליים משולבים כאשר הדרגה נבחרה נכון | מתח פירוק ≥40 קילו וולט ב-1 מ"מ (0.039 אינץ'), נבדק בשמן ב-90°C (194°F) |
| גודל גיליון נפוץ | 1000 × 2000 מ"מ או 1220 × 2440 מ"מ (בערך 3.3 × 6.6 רגל או 4 × 8 רגל) | אשר לפי דרגה ועובי נדרש | 1220 × 2440 מ"מ נפוץ (בערך 4 × 8 רגל) |
תנאי הבדיקה אינם זהים לכל ערך בטבלה, ולכן אין להשוות נתונים מבלי לעיין בתקן הרלוונטי. הערכים המוצגים הם אופייניים וכפופים לתעודת ה-CoA המונפקת עם כל משלוח.
1. בניית חומר: מדוע החיזוק חשוב
ההבדל העיקרי מתחיל בחיזוק. גיליון פנולי נייר משתמש בנייר תאית, פנולי בד כותנה משתמש בבד ארוג, ו-FR4 משתמש בבד זכוכית ארוג. החיזוק שולט בחלק ניכר מחוזק הלמינציה, התנהגות ההשפעה ויציבות הממדים.
פנולי נייר מעשי עבור חלקים לא מסובכים שבהם העומס צנוע. פנולי בד כותנה הוא קשיח יותר באופן ניכר ולעתים קרובות נבחר עבור רכיבים שרואים זעזועים, מגע החלקה או תנועה מכנית חוזרת. FR4 מספק את החוזק המבני הגבוה ביותר מבין השלושה ושומר על איזון טוב יותר בין ביצועים חשמליים ומכניים.
זו הסיבה שבקשה ל"בקליט" או "לוח פנולי" אינה מספיק ספציפית לקבלת הצעת מחיר מהימנה. מכונת כביסה מחוררת במתח נמוך וציוד טקסטיל מעובד עשויים להיקרא חלקים פנוליים, אך הם דורשים חיזוק ובחירה שונה.
2. חוזק מכני: מוביל FR4, אבל לבד פנולי יש את המקום שלו
FR4 היא האפשרות החזקה יותר עבור תומכים קשיחים, לוחות מתקן ורכיבים חשמליים מעובדים. חוזק הכיפוף האופייני שלו גבוה משמעותית מאשר לרבד פנולי על בסיס נייר או בד כותנה. לכן הוא מתאים יותר לחלקים שחייבים לעמוד בפני כיפוף, להחזיק בגיאומטריה הדוקה יותר או לתמוך במכלולים חשמליים.
זה לא הופך את FR4 לבחירה האוטומטית עבור כל חלק נע. פנולי בד כותנה בעל התנהגות השפעה טובה, מאפייני ריצה דלי רעש וביצועי בלאי שימושיים. עבור הילוכים במהירויות נמוכות, בלוקים מנחים ושיחים, דרגת הבד עשויה להתאים יותר מנייר פנולי ו-FR4.
כלל מעשי: השתמש ב-FR4 עבור מבנים חשמליים קשיחים; שקול פנולי בד כותנה עבור חלקי בלאי ורכיבים פעילים מבחינה מכנית; נייר רזרבה פנולי עבור חלקים בעלי מתח נמוך יותר ורגיש לעלות.
3. בידוד חשמלי: FR4 בטוח יותר עבור תנאים תובעניים
שני החומרים הם מבודדים חשמליים, אך הם אינם ניתנים להחלפה בכל תכנון חשמלי. FR4 משלב חוזק מכני גבוה עם ביצועים דיאלקטריים חזקים, ספיגת מים נמוכה וניסוחים מעכבי בעירה. הוא נבחר באופן נרחב עבור תומכי פס, ארונות בקרה, בידוד מודול סוללה ורכיבי מתקן חשמלי.
פנולי נייר יכול לעבוד היטב בציוד פנימי יבש במתח נמוך. המגבלה שלו היא לחות: ככל שהיריעה סופגת מים, הביצועים החשמליים שלה יכולים לרדת. אין לבחור בו לשירות לח רק משום שתוצאת הבדיקה המקורית במצב יבש נראית נאותה.
ציונים פנולים מבד כותנה כגון CE, LE או 3027 יכולים לספק איזון שימושי בין ביצועים מכניים וחשמליים, אך יש לכתוב את הציון הנדרש בבירור על השרטוט או הזמנת הרכש.
4. עמידות בפני לחות: סיבה מרכזית לכך שקונים משדרגים ל-FR4
עבור לוחות, תומכים או חלקים מבודדים החשופים ללחות, עיבוי או מגע מזדמן במים, FR4 הוא בדרך כלל האפשרות בעלת הסיכון הנמוך יותר. ספיגת המים האופיינית שלו ל-24 שעות נמוכה בהרבה מזו של לרבד פנולי מנייר.
חומר פנולי עדיין יכול להיות חסכוני בתנאים פנימיים מבוקרים, אך על הקונים לשקול אחסון, סביבת הרכבה ולחות הפעלה בפועל. חלק שמתפקד היטב בבית מלאכה יבש עלול להתנהג אחרת בתוך מתחם החשוף לעיבוי עונתי.
אם החלק הפנולי הנוכחי שלך מראה אובדן התנגדות, נפיחות או שינוי ממדים לאחר אחסון, שינוי ל-FR4 עשוי לפתור את הבעיה הסביבתית הבסיסית במקום רק להגדיל את העובי.
5. עמידות בחום ולהבה: בדקו את הציון, לא רק את השם
פנולי נייר סטנדרטי משמש בדרך כלל בסביבות 120°C (248°F), בעוד שדרגות פנוליות בד כותנה פועלות בדרך כלל בסביבות 120-130°C (248-266°F). דרגות FR4 מכסות בדרך כלל כ-130-155 מעלות צלזיוס (266-311 מעלות צלזיוס), תלוי בפורמולה ובמעמד התרמי.
דירוג הלהבות הוא נושא נפרד. אין לתאר יריעה פנולית סטנדרטית כמעכב בעירה ללא דרגה מוגדרת ותיעוד בדיקה תומך. FR-1 ו-FR-2 הם ציונים מבוססי נייר מעכב בעירה, בעוד ש- XPC, XXXPC ותקן 3021 אינם אמורים להיות מטופלים באופן אוטומטי כאל UL94 V-0.
FR4 מצויין בדרך כלל במקום שבו נדרשים ביצועי UL94 V-0, אך הקונה עדיין צריך לאמת את הדרגה המדויקת, העובי המכוסה והתיעוד התומך. "FR4" בחשבונית אינו, כשלעצמו, הוכחה לכך שכל עובי או אצווה עומדים בדרישת הסמכה מסוימת.
6. עיבוד שבבי וייצור
יריעה פנולית נבחרת לעתים קרובות מכיוון שניתן לעבד אותה בצורה חסכונית. ניתן גם לנקב בדרגות פנוליות של נייר דק, מה שהופך אותן למתאימים לייצור נפח של מכונות כביסה פשוטות, מרווחים וחלקי תמיכה חשמליים. נייר פנולי עבה מ-20 מ"מ (0.787 אינץ') מעובד בדרך כלל במקום מחורר.
פנולי בד כותנה ניתן לסובב, לטחון, לקדוח ולהקיש. יש לבחור את האריגה לפי החלק: בד גס תומך ברכיבים קשיחים וגדולים יותר, בעוד שבד עדין עדיף לחלקים קטנים ומפורטים יותר.
FR4 מכונות היטב כאשר הלמינציה אחידה ומתרפאת כראוי. חומר טוב צריך לייצר קצוות נקיים יחסית עם הלבנה מוגבלת או דלמינציה. עבור חלקי CNC מדויקים, הקונים צריכים להגדיר סובלנות לעובי, שטוחות, מידות קריטיות והאם נדרש משטח טחון או שיוף.
שני החומרים מייצרים אבק במהלך חיתוך ועיבוד שבבי. יש לכלול חילוץ מקומי והגנה אישית מתאימה בתהליך הסדנה, עם תשומת לב מיוחדת לאבק פנולי.
מס' FR4 הוא למינציה מבד זכוכית אפוקסי. גיליון פנולי משתמש בשרף פנולי מחוזק בנייר או בד כותנה. החוזק המכני שלהם, התנהגות הלחות, הביצועים החשמליים ויישומי העיבוד שלהם שונים.
FR4 הוא בדרך כלל חזק ונוקשה יותר. חוזק הכיפוף האופייני הוא לפחות 340 MPa (כ-49,300 psi) לאורך, לעומת לפחות 100 MPa (כ-14,500 psi) עבור פנולי נייר ולפחות 120 MPa (כ-17,400 psi) עבור פנול בד כותנה בדרגה C.
פנולי נייר הוא בדרך כלל האפשרות הזולה יותר, בעוד פנולי בד כותנה הוא בחירה בינונית. ההשוואה המדויקת תלויה בציון, עובי, גודל גיליון, סובלנות וכמות הזמנה.
FR4 הוא הבחירה הרגילה לבידוד חשמלי תובעני יותר מכיוון שהוא משלב חוזק מכני גבוה, ספיגת מים נמוכה ואפשרויות מעכבי בעירה. יריעה פנולית נשארת מתאימה ליישומי מתח נמוך ויבשים רבים, כאשר נבחרה הדרגה הנכונה.
בדרך כלל מועדף בד כותנה פנולי, כגון דרגה C, L או 3025. אין להשתמש בנייר פנולי עבור ציוד נושא עומס כי חוזק הפגיעה שלו נמוך בהרבה.
כֵּן. את שניהם ניתן לכרסם, לקדוח ולחתוך. ניתן גם לסובב ולהקיש מבד כותנה, בעוד שפנולי נייר דק עשוי להיות מחורר. הציור צריך לזהות סובלנות קריטית, מיקומי חורים, גימור קצה ושטיחות.