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. Comprobar los valores reales, para cualquier material en particular, a partir de 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 en 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 .