FR-4 (o FR4 ) es una designación de grado NEMA para material laminado de epoxi reforzado con vidrio. FR-4 es un material compuesto formado por una tela de fibra de vidrio tejida con un aglutinante de resina epoxi que es resistente al fuego ( autoextinguible ).
"FR" significa "retardante de llama" y no indica que el material cumpla con la norma UL94V-0 a menos que se realicen pruebas de acuerdo con la norma UL 94, Prueba de llama vertical en la Sección 8 en un laboratorio que cumpla con las normas. La designación FR-4 fue creada por NEMA en 1968.
El epoxi de vidrio FR-4 es un tipo de laminado plástico termoendurecible de alta presión popular y versátil con una buena relación resistencia-peso. Con una absorción de agua casi nula, el FR-4 se utiliza más comúnmente como aislante eléctrico y posee una resistencia mecánica considerable. Se sabe que el material conserva sus altos valores mecánicos y sus cualidades de aislamiento eléctrico tanto en condiciones secas como húmedas. Estos atributos, junto con las buenas características de fabricación, le dan utilidad a este tipo para una amplia variedad de aplicaciones eléctricas y mecánicas.
Las designaciones de grado para los laminados de epoxi de vidrio son: G-10 , G-11, FR-4, FR-5 y FR-6. De estos, FR-4 es el grado más utilizado en la actualidad. G-10, el predecesor de FR-4, carece de las características de inflamabilidad autoextinguible de FR-4. Por lo tanto, FR-4 ha reemplazado desde entonces a G - 10 en la mayoría de las aplicaciones.
Los sistemas de resina epoxi FR-4 suelen emplear bromo , un halógeno, para facilitar las propiedades de resistencia al fuego en los laminados de epoxi de vidrio FR-4. Algunas aplicaciones en las que la destrucción térmica del material es una característica deseable [ cita requerida ] seguirán utilizando G-10 no resistente al fuego .
Los materiales que entran en la categoría "FR-4" se definen en la norma NEMA LI 1-1998. Las propiedades físicas y eléctricas típicas de FR-4 son las siguientes. Las abreviaturas LW (longitudinal, dirección del hilo de urdimbre) y CW (transversal, dirección del hilo de trama) se refieren a las orientaciones de fibra perpendiculares convencionales en el plano XY de la placa (en el plano). En términos de coordenadas cartesianas , longitudinalmente es a lo largo del eje x, transversalmente es a lo largo del eje y, y el eje z se conoce como la dirección a través del plano. Los valores que se muestran a continuación son un ejemplo del material de un determinado fabricante. El material de otro fabricante normalmente tendrá valores ligeramente diferentes. Verificar los valores reales, para cualquier material en particular, en la hoja de datos del fabricante puede ser muy importante, por ejemplo, en aplicaciones de alta frecuencia .
dónde:
El FR-4 es un material común para las placas de circuitos impresos (PCB). Normalmente, se lamina una fina capa de lámina de cobre sobre uno o ambos lados de un panel de epoxi de vidrio FR-4. Estos se conocen comúnmente como laminados revestidos de cobre. El espesor o el peso del cobre pueden variar y, por lo tanto, se especifican por separado.
FR-4 también se utiliza en la construcción de relés , interruptores , separadores , barras colectoras , arandelas , protectores de arco , transformadores y regletas de terminales de tornillo .