В чём разница в прочности и областях применения листов FR4 толщиной 1,0 мм и 2,0 мм?

Эпоксидная стекловолоконная панель FR4 — широко используемый изоляционный материал в электронной и электротехнической промышленности благодаря своей превосходной механической прочности, термостойкости, влагостойкости и электрическим свойствам. В процессе закупок и инженерного проектирования листы FR4 толщиной 1,0 мм и 2,0 мм являются двумя наиболее распространёнными вариантами. Каковы же конкретные различия в прочности, электрических свойствах и типичных вариантах применения этих двух толщин? В данной статье представлен подробный анализ, который поможет инженерам и специалистам по закупкам сделать более точный выбор.

Разница в прочности листов FR4 толщиной 1,0 мм и 2,0 мм

✅ Лист FR4 толщиной 1,0 мм

Жёсткость: листы FR4 толщиной 1,0 мм обладают средней жёсткостью и могут использоваться в большинстве стандартных электронных устройств. По сравнению с листами толщиной 2,0 мм, он более гибок и подходит для применений, требующих небольшой изгибающей способности, или в ограниченном пространстве.

Прочность на изгиб: Из-за меньшей толщины этот тип листового материала более склонен к изгибу под действием внешних сил. Однако при надлежащей поддержке в процессе проектирования он может обеспечить достаточную устойчивость.

Вибростойкость: В условиях высокочастотной вибрации листовые материалы толщиной 1,0 мм могут образовывать микротрещины из-за недостаточной толщины. Этот недостаток необходимо компенсировать усилением опорной конструкции.

✅ Листовой материал FR4 толщиной 2,0 мм

Жесткость: Листовые материалы FR4 толщиной 2,0 мм обладают более высокой жесткостью и подходят для применений, требующих высокой прочности опоры, например, промышленного оборудования или автомобильной электроники.

Ударопрочность: При механических нагрузках или ударах листовые материалы толщиной 2,0 мм лучше сохраняют свою структурную целостность, снижая риск разрушения.

Стабильность: Более толстые листовые материалы менее подвержены деформации в условиях высоких температур или влажности, что делает их пригодными для использования в суровых условиях.

Разница в электрических характеристиках листов FR4 толщиной 1,0 мм и 2,0 мм

Прочность изоляции листов FR4 определяется самим материалом, но разная толщина напрямую влияет на их выдерживаемое напряжение (напряжение пробоя). Конкретные данные приведены в таблице ниже.

Поэтому, если требуется более высокая диэлектрическая прочность или увеличенные безопасные зазоры, лучше выбрать лист FR4 толщиной 2,0 мм.

Различия в применении материалов FR4 толщиной 1,0 мм и 2,0 мм для плат

✅ Распространенные области применения материалов FR4 толщиной 1,0 мм

Внутренние слои многослойных печатных плат, подходящие для высокоплотной разводки

Тонкие и легкие изоляционные платы для электронных устройств

Изоляция и изоляционные компоненты внутри небольших устройств

Легкие конструктивные элементы, такие как кронштейны для маломощных источников питания

Внутренние компоненты небольших оконечных устройств

Компоненты, требующие высокой гибкости, а также изоляционные компоненты, которые необходимо сгибать или подвергать термоформовке.

✅ Распространенные области применения плит FR4 толщиной 2,0 мм

Конструкционные элементы силового оборудования, такие как элементы опор трансформаторов и распределительных устройств

Изоляционные элементы, выдерживающие механическое давление

Высоковольтные изоляционные платы и несущие платы модулей управления мощностью в высоковольтных системах изоляции

Основания или несущие платы для монтажа радиаторов (платы толщиной 2,0 мм более стабильны и менее подвержены деформации)

Тяжелонагруженные механические компоненты, такие как клинья пазов двигателей

Детали конструктивных элементов промышленного оборудования

Плиты FR4 толщиной 1,0 мм лучше подходят для легких конструкций, таких как электронные схемы, малогабаритные устройства и изоляция с низкой нагрузкой. Лист FR4 толщиной 2,0 мм лучше подходит для тяжелых условий эксплуатации, требующих высокой механической прочности, стойкости к высокому давлению и изоляционных конструкций в электрооборудовании.

При выборе инженерного решения необходимо учитывать множество факторов, включая механическую прочность, электробезопасность, размер оборудования и теплоотдачу. Выбор листа FR4 подходящей толщины не только повышает безопасность оборудования, но и оптимизирует затраты и продлевает срок службы оборудования.