FR4 에폭시 보드의 등급은 어떻게 되나요?

FR-4는 전자 산업에서 널리 사용되는 난연성 복합 재료입니다. FR-4의 핵심 정의는 연소 조건에서 자기 소화되는 수지 기반 복합 재료에 대한 구체적인 사양입니다. FR-4는 단일 재료가 아니라, 특수 압착 공정을 통해 필러와 유리 섬유가 보충된 4관능성 에폭시 수지 매트릭스로 구성된 복합 보드 시스템입니다. FR-4는 텔레비전, 디스플레이, 신에너지 장치, 항공우주 및 기타 분야의 절연 구조에서 핵심적인 역할을 합니다. 다음은 다양한 관점에서 FR4 에폭시 보드 등급의 차이점을 분석합니다.

난연성 분류(UL94 기준)

난연성은 FR-4의 핵심 특성 중 하나입니다. UL94 기준은 낮은 등급부터 높은 등급까지 HB, V-2, V-1, V-0의 네 가지 등급으로 분류합니다. 구체적인 요구 사항 및 적용 시나리오는 다음과 같습니다.

1. HB 등급은 연소 속도에 명확한 제한이 있습니다.

두께가 3~13mm인 샘플은 연소 속도가 분당 40mm 미만이어야 합니다.

두께가 3mm 미만인 샘플은 연소 속도가 분당 70mm 미만이거나 100mm 연소점 이전에 자체 소화되어야 합니다.

이 유형의 에폭시 보드는 저전력 장비의 단순 하우징 라이닝 및 파티션과 같이 난연성 요구 사항이 낮은 임시 절연 구조 또는 비핵심 전기 부품에 적합합니다.

2. V-2 등급은 난연성 요구 사항이 더 엄격합니다.

10초간의 화염 시험을 두 번 실시한 후, 화염은 60초 이내에 꺼져야 합니다. 연소 중에 소량의 연소 물질이 떨어질 수 있습니다.

이 등급의 에폭시 보드는 저전압 스위치의 절연 개스킷 및 일반 모터의 권선 절연 구조와 같은 일반 전기 장비의 내부 절연에 주로 사용됩니다.

3. V-1 등급은 난연성과 안전성을 더욱 향상시킵니다.

10초간 두 번의 화염 시험 후, 화염은 60초 이내에 꺼져야 하며, 연소 물질이 떨어지지 않아야 합니다.

이 에폭시 보드는 가전제품의 절연 지지 패널이나 소형 제어 캐비닛의 내부 절연층과 같이 난연성과 안전성이 높은 전기 하우징이나 구조 부품에 적합합니다.

4. V-0 등급은 가장 높은 난연성을 제공합니다.

10초간 두 번의 화염 시험 후, 화염은 30초 이내에 꺼져야 하며, 연소 물질이 떨어지지 않아야 합니다.

일반적인 등급으로는 G11, JC833, JC834가 있습니다. 이 에폭시 보드는 신에너지 자동차 배터리 팩의 절연 보드, 고전압 커넥터의 절연층, 항공우주 장비의 코어 절연 구조와 같이 안전이 중요한 부품에 사용됩니다.

모델 및 코어 성능별 분류

FR-4 에폭시 보드의 종류는 난연성, 내열성, 기계적 강도 및 환경 친화성 측면에서 상당한 차이를 보입니다. 다음은 일반적인 종류와 그 특성에 대한 분석입니다.

G10 에폭시 보드는 UL94 V-2 난연성 등급을 받았습니다. 아쿠아그린 색상과 할로겐 프리 제형으로 뛰어난 환경 친화성과 60kV 이상의 파괴 전압을 제공합니다.

이 유형의 에폭시 보드는 일반적으로 개폐기 절연 패널, 변압기 절연, 방폭형 전기 배선 등 엄격한 환경 요건이 요구되는 분야에 사용됩니다.

G11 에폭시 보드는 UL94 V-0 난연성 등급을 획득했으며, 최대 228°C의 단기 내열성을 제공하고, 건조 및 습윤 환경 모두에서 안정적인 전기적 성능을 유지하며, 높은 기계적 강도를 보입니다.

이 유형의 에폭시 보드는 극한의 온도와 습도에 노출되는 고전압 개폐기 절연 구조 및 전기 절연 부품에 적합합니다.

JC833/JC834 에폭시 보드는 UL94 V-0 난연 등급을 받았습니다. 밀도는 1.8~2.0 g/cm³로 높은 가공 정밀도와 탁월한 기계적 안정성을 제공합니다.

이러한 특성으로 인해 고정밀 가공 부품(정밀 유성 기어 등), 항공기 및 열차 절연 패널, 변압기 코어 절연 등의 응용 분야에 적합합니다.

유전 특성에 따른 분류(고주파 응용 분야)

유전율(Dk)과 유전 손실(Df)은 FR-4 에폭시 보드의 신호 전송 성능을 나타내는 주요 지표입니다. 다음과 같이 분류할 수 있습니다.

일반 FR-4는 전원 보드, 일반 디지털 회로, 가전제품용 마더보드와 같이 일반적인 신호 전송 방식을 사용하는 저주파 회로에 적합합니다.

저유전율 FR-4는 향상된 신호 무결성을 제공합니다. FR-4는 RF 모듈, 5G 기지국 무선 장치, 소형 레이더 프런트엔드 회로와 같은 고주파 신호 전송 애플리케이션에 주로 사용됩니다.

초저손실 FR-4는 PTFE와 유사한 성능을 더 저렴한 비용으로 제공합니다. 이 유형의 에폭시 보드는 고속 디지털 회로(예: 서버 마더보드), 밀리미터파 레이더, 고주파 통신 장비와 같이 신호 손실 요건이 엄격한 애플리케이션에 적합합니다.

위의 분류에서 알 수 있듯이 FR-4 에폭시 보드의 등급은 난연성 요건, 성능 매개변수 및 적용 시나리오를 포괄적으로 고려해야 합니다. 선정 과정은 특정 장비의 안전 기준, 환경 조건 및 신호 전송 요건에 맞춰야 합니다.