Жёлтый эпоксидный лист FR4 и зелёный FR4

В области электронных материалов часто упоминаются жёлтый эпоксидный лист FR4 и зелёная эпоксидная плата FR4, и многим интересно, в чём между ними разница. На самом деле, основное различие между этими двумя платами заключается не в самой подложке, а в цвете паяльной маски, нанесённой на поверхность. Внутри их сердцевина практически идентична: стеклоткань, пропитанная эпоксидной смолой и ламинированная в композитный материал FR4.

Общий базовый материал: эпоксидная плата FR4

Будь то жёлтый эпоксидный лист FR4 или зелёный эпоксидный лист FR4, базовый материал сердцевины один и тот же: FR4. Чтобы понять свойства FR4, необходимо сначала разобраться в его названии:

FR: означает «огнестойкий» (Flame Retardant), что является ключевым свойством безопасности этого материала в электронике.

4: обозначает определённую марку материала, стандартизированную отраслевую классификацию для данного типа композитного материала. Подложка FR4 изготавливается по строгому производственному процессу: армирующий каркас выполнен из стеклоткани электронного класса, которая затем тщательно пропитывается связующим на основе эпоксидной смолы и отверждается под действием высокой температуры и давления, образуя ламинат. Такая структура обеспечивает FR4 превосходные общие характеристики — не только исключительную механическую прочность, позволяющую выдерживать определенные внешние воздействия, но и надежную электроизоляцию, обеспечивающую безопасность цепей. Кроме того, ее термостойкость и огнестойкость соответствуют требованиям электронного оборудования, что делает ее идеальным материалом для печатных плат (ПП) и изолирующих прокладок.

Важно отметить, что цвет самой подложки FR4 не совпадает с цветом готовой платы. Ее исходный цвет, как правило, полупрозрачный, бледно-желтый или бледно-зеленый. Окончательный внешний вид платы определяется последующим нанесением паяльной маски.

Ключевое отличие: цвет паяльной маски

Ключевое отличие между жёлтыми и зелёными платами FR4, которые мы видим в повседневной жизни, заключается в постоянном защитном покрытии, наносимом на внешний слой платы на заключительных этапах производства — паяльной маске. Процессы производства обоих типов идентичны, различается только цвет краски паяльной маски:

Зелёная эпоксидная плата FR4: После нанесения медной фольги на подложку поверхность платы покрывается зелёной паяльной маской. Затем, в процессе экспонирования и проявки, контактные площадки, к которым будут припаяны компоненты, точно экспонируются. Наконец, процесс отверждения обеспечивает стабильный зелёный цвет платы. Зелёная паяльная маска десятилетиями была отраслевым стандартом в электронной промышленности и остаётся доминирующим выбором на рынке.

Жёлтая эпоксидная плата FR4: Этапы производства идентичны зелёным платам, с единственным отличием — заменой зелёной паяльной маски на жёлтую, что приводит к жёлтому цвету платы.

Почему зелёная эпоксидная плата FR4 стала настолько популярной?

Хотя жёлтые и зелёные платы FR4 функционируют одинаково, зелёные чернила для паяльной маски занимают 99% рынка. Это обусловлено сочетанием исторических и практических причин:

1. Более высокая контрастность: на фоне зелёной паяльной маски белые компоненты, нанесённые шелкографией (например, номера деталей и логотипы), и серебристо-белые металлические контактные площадки создают резкий контраст. Будь то ручной визуальный осмотр рабочими на производственной линии или точная идентификация с помощью автоматизированного оптического контроля (AOI), обе технологии позволяют более чётко фиксировать детали, снижать вероятность ошибок и повышать эффективность установки, пайки и ремонта.

2. История и экономия за счёт масштаба: поскольку зелёные чернила для паяльной маски давно являются отраслевым стандартом, масштабы их производства значительно превышают масштабы производства других цветных чернил. Крупномасштабное производство не только снижает затраты на закупку сырья и производство, но и создаёт развитую и стабильную систему поставок, обеспечивая достаточный запас и своевременную доставку, что ещё больше укрепляет его лидирующие позиции.

3. Визуальный комфорт: с эргономической точки зрения зелёный цвет относительно меньше раздражает человеческий глаз. На заводах электроники, где рабочим необходимо в течение длительного времени визуально осматривать печатные платы, зелёные платы могут снизить зрительную усталость и повысить комфорт работы.

Способы применения жёлтых плат FR4

Хотя зелёный цвет является основным, жёлтые платы FR4 также имеют специфическое применение:

1. Учебные и экспериментальные нужды: жёлтые платы очень распространены в электронных лабораториях университетов. Поскольку цвет меди не так сильно контрастирует с жёлтым, как с зелёным, жёлтые платы FR4 с эпоксидной смолой позволяют студентам более чётко видеть медные дорожки, что облегчает понимание и изучение топологии печатных плат.

2. Идентичность бренда: Чтобы сделать свою продукцию (например, высококлассные видеокарты и платы разработки) более узнаваемой на рынке, некоторые компании выбирают жёлтые или другие специальные цвета паяльной маски. Этот уникальный дизайн формирует имидж бренда и привлекает внимание потребителей.

3. Особые потребности: жёлтые платы FR4 также используются в нишевых приложениях с индивидуальными требованиями к внешнему виду или в соответствии с особыми предпочтениями клиентов.

Проще говоря, основные различия между желтыми и зелеными платами FR4 можно свести к следующему:

Желтая плата FR4 = стандартная подложка FR4 + желтая паяльная маска (защитный лак)

Зеленая плата FR4 = стандартная подложка FR4 + зеленая паяльная маска (защитный лак)

Основные характеристики обеих плат идентичны, и нет никакой разницы, связанной с цветом. При выборе не беспокойтесь о производительности. Учитывайте следующее:

Для производства электронного оборудования общего назначения, где важны экономическая эффективность и универсальность, зеленые платы FR4 являются выбором по умолчанию благодаря отлаженной цепочке поставок и низкой стоимости.

Для учебных экспериментов, дифференциации продукта или требований к индивидуальному внешнему виду желтые платы FR4 можно выбрать в зависимости от конкретной ситуации.

Оба цвета плат FR4 отвечают основным требованиям к электронике. Ключ к выбору — соответствие конкретной ситуации применения и желаемым предпочтениям.