Comment choisir Matériel PCB

Les matériaux utilisés pour fabriquer des cartes de circuits imprimés (PCBS) comprennent un groupe de matériaux isolants/diélectriques et conducteurs utilisés pour construire les interconnexions de cartes de circuits imprimés. Une grande variété de matériaux est disponible pour répondre aux différentes exigences de performance et de budget. Le type de matériau utilisé pour fabriquer les PCB est un facteur clé de la durabilité et de la fonctionnalité des composants PCB. Choisir le bon matériau PCB nécessite une compréhension des matériaux disponibles et de leurs propriétés physiques, ainsi que de la manière dont ils s’alignent sur la fonction souhaitée de la carte.

Type de circuit imprimé

Il existe 4 principaux types de PCB :

L Rigide — PCB simple ou double face solide et non déformable

Flexible (Flex) – généralement utilisé lorsque le PCB ne peut pas être confiné à un seul plan ou dans une position non plane

L Rigide-flexible – est une combinaison de PCB rigide et flexible, où la carte flexible est connectée à la carte rigide

L Haute fréquence — Ces PCB sont généralement utilisés dans des applications nécessitant une transmission de signal spéciale entre la cible et le récepteur.

Le matériau PCB choisi est nécessaire pour optimiser les performances de l’assemblage final de la carte de circuit imprimé. Par conséquent, il est important de prendre en compte les performances et les exigences environnementales des composants du circuit.

Propriétés des matériaux à prendre en compte lors de la sélection des matériaux PCB

Quatre caractéristiques principales (issues de l’IPC 4101 — Spécification des matériaux de base pour PCB rigides et multicouches) Le type de matériau pour PCB est essentiel pour aider à définir les performances du matériau de base.

1. CTE — Le coefficient de dilatation thermique est une mesure de combien le matériau se dilate lorsqu’il est chauffé. Ceci est très important sur l’axe Z. En général, la dilatation est supérieure à la température de décomposition (Tg). Si le CTE du matériau est insuffisant ou trop élevé, une défaillance peut survenir lors de l’assemblage car le matériau se dilatera rapidement au-dessus de la Tg.

2. Tg — La température de transition de vitrification d’un matériau est la température à laquelle le matériau passe d’un matériau vitreux rigide à un matériau caoutchouteux plus élastique et flexible. A des températures supérieures à celles des matériaux Tg, le taux d’expansion augmente. Gardez à l’esprit que les matériaux peuvent avoir la même Tg mais avoir un CTE différent. (Un CTE inférieur est souhaitable).

3.Td — température de décomposition des stratifiés. C’est la température à laquelle le matériau se décompose. La fiabilité est altérée et un délaminage peut se produire lorsque le matériau libère jusqu’à 5 % de son poids d’origine. Un PCB avec une fiabilité plus élevée ou un PCB fonctionnant dans des conditions difficiles nécessitera un TD supérieur ou égal à 340°C.

4. Temps de délaminage à T260 / T288 — 260°C et 280°C — Défaillance de la cohésion des stratifiés due à la décomposition thermique (Td) de la matrice de résine époxy lorsque l’épaisseur du PCB est modifiée de manière irréversible.

Pour choisir le meilleur matériau stratifié pour votre PCB, il est important de savoir comment vous vous attendez à ce que le matériau se comporte. L’un des objectifs de la sélection des matériaux est d’aligner étroitement les propriétés thermiques du matériau stratifié avec les composants à souder à la plaque.