FR-4 (o FR4 ) es una designación de grado NEMA para material laminado epoxi reforzado con vidrio. FR-4 es un material compuesto compuesto por tela tejida de fibra de vidrio con un aglutinante de resina epoxi resistente al fuego ( autoextinguible ).
"FR" significa "retardante de llama" y no indica que el material cumpla con el estándar UL94V-0 a menos que se realicen pruebas según UL 94, Prueba de llama vertical en la Sección 8 en un laboratorio compatible. La designación FR-4 fue creada por NEMA en 1968.
El epoxi de vidrio FR-4 es un laminado de plástico termoestable de alta presión popular y versátil con buena relación resistencia-peso. Con una absorción de agua casi nula, el FR-4 se utiliza más comúnmente como aislante eléctrico que posee una resistencia mecánica considerable. Se sabe que el material conserva sus altos valores mecánicos y cualidades de aislamiento eléctrico tanto en condiciones secas como húmedas. Estos atributos, junto con buenas características de fabricación, confieren utilidad a este grado para una amplia variedad de aplicaciones eléctricas y mecánicas.
Las designaciones de grados para los laminados de vidrio epoxi son: G-10 , G-11, FR-4, FR-5 y FR-6. De estos, el FR-4 es el grado más utilizado en la actualidad. El G-10, el predecesor del FR-4, carece de las características de inflamabilidad autoextinguible del FR-4. Por lo tanto, FR-4 tiene desde [ ¿cuándo? ] reemplazó al G-10 en la mayoría de las aplicaciones.
Los sistemas de resina epoxi FR-4 normalmente emplean bromo , un halógeno, para facilitar las propiedades resistentes al fuego en los laminados de vidrio epoxi FR-4. Algunas aplicaciones donde la destrucción térmica del material es un rasgo 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 del FR-4 son las siguientes. Las abreviaturas LW (a lo largo, dirección del hilo de urdimbre) y CW (a lo largo, dirección del hilo de trama) se refieren a las orientaciones de fibras perpendiculares convencionales en el plano XY del tablero (en el plano). En términos de coordenadas cartesianas , longitudinalmente está a lo largo del eje x, transversalmente está a lo largo del eje y y el eje z se conoce como dirección del plano pasante. Los valores que se muestran a continuación son un ejemplo del material de un determinado fabricante. El material de otro fabricante suele tener valores ligeramente diferentes. Verificar 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:
FR-4 es un material común para placas de circuito impreso (PCB). Por lo general, se lamina una fina capa de lámina de cobre en uno o ambos lados de un panel de vidrio epoxi 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 contra arco , transformadores y regletas de terminales de tornillo .