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Elles influencent les propriétés mécaniques et électriques, ce qui est de plus en plus important dans l’industrie des circuits imprimés qui évolue rapidement.

Etant donné que les caractéristiques telles que les trous borgnes et enterrés, les empilages multicouches HDI et les signaux à haute fréquence deviennent de plus en plus courantes, les matières diélectriques utilisées dans la production doivent être soigneusement sélectionnées pour garantir que le circuit imprimé fonctionne au mieux de ses possibilités.

Fabricant de matière

Le fabricant de matière fait référence à l’entreprise qui produit le substrat spécifique que vous souhaitez utiliser, par exemple Dupont, Isola, Panasonic, Shengyi, EMC,… Ce point est important lorsque l’on considère le type de carte que l’on souhaite réaliser. Les prototypes de circuits imprimés high-tech et les constructions HDI complexes sont souvent commandés auprès de producteurs de PCB occidentaux, tandis que la production de volumes plus importants est souvent confiée à des fabricants chinois. Ce point est important car, suivant les régions, les fournisseurs de circuits imprimés ont recours à différents fabricants de matière standard. La spécification d’un matériau d’origine européenne/américaine pour une production en série en Chine, pourrait entraîner de longs délais et des retards de production. Si vous envisagez une production série en Chine, nous pouvons vous conseiller dans le choix des matériaux.

Datasheets et valeurs spécifiques clés

Les datasheets des matières pour circuits imprimés sont généralement accessibles en ligne. Elles peuvent être assez déroutantes car elles contiennent de grandes quantités d’informations parfois difficiles à comprendre. Pour vous faciliter la tâche, nous allons vous présenter quelques paramètres clés à prendre en compte.

La première est la valeur Tg. Il s’agit de la température de transition vitreuse qui indique à quelle température le matériau de base devient visqueux. Les valeurs de Tg les plus courantes sont 130, 150 et 170 degrés Celsius. Il est important de tenir compte de cette valeur car, si votre circuit imprimé doit fonctionner dans un environnement chaud, le fait de spécifier un Tg approprié va accroître la longévité et la fiabilité du PCB. Il est également judicieux de tenir compte de la valeur Td du matériau. Il s’agit de la température de décomposition du matériau causée par la résine. Elle est souvent présentée dans une fiche technique sous forme de tableau avec la valeur Tg et d’autres propriétés de la matière.

Outre les propriétés thermiques, il est également important d’examiner les caractéristiques électriques des matières telles que la valeur Dk, la constante diélectrique. Il est particulièrement important de tenir compte de ces caractéristiques si vous avez une conception avec des signaux à grande vitesse qui nécessite des pistes à impédance contrôlée. Lorsque vous avez défini une certaine valeur d’impédance pour vos paires simples ou différentielles, il est conseillé d’indiquer la valeur Dk. Lorsque vous avez indiqué la valeur Dk, cela permet au fabricant de circuits imprimés de simuler le résultat de la valeur d’impédance avec l’empilement donné. Enfin, nous examinons la valeur CTI. CTI est l’abréviation de Comparative Tracking Index (coefficient de résistance au courant de cheminement) et mesure les propriétés de décharge électrique d’une matière. Il est généralement présenté sous la forme d’une unité PLC qui est une échelle simplifiée de plages de tension, comme le montre le tableau ci-dessous.

Lorsque le matériau commence à se dégrader, il perd ses propriétés isolantes et peut éventuellement provoquer des courts-circuits dans le circuit imprimé. Si vous fabriquez une carte à haute tension ou une carte avec des surtensions potentielles, il est important de sélectionner un matériau avec un CTI plus élevé.

Comment choisir la matière de votre circuit imprimé ?

3 règles clés à prendre en compte :

 Quelles sont vos exigences en matière de construction ?

 Usines approuvées UL

 Tenir compte des délais, des matériaux trop spécifiques

Prenons un exemple pour sélectionner la matière : Sélection d’une matière Mid-Tg à nombre de couches élevé avec une finition sans plomb.

Définition :

 Mid-Tg signifie 150°C

 Par rapport au Tg standard, la performance thermique du Tg 150°C est meilleure, en particulier dans le processus sans plomb ; par rapport au matériau à haut Tg, le prix du Tg 150°C est fondamentalement compétitif ;

 Ici, un nombre de couches élevé signifie un nombre de couches >=8L.

 En ce qui concerne le matériau mid-Tg, nous vérifions normalement systématiquement les informations relatives au Tg, à la fiabilité (cycles de contrainte thermique), à l’anti-CAF, à la facilité d’approvisionnement et au niveau de prix.

Sélection :

 De nombreux fournisseurs de matières proposent des matières mid-Tg. Les plus utilisées sont SY, EMC, ITEQ et Panasonic.

 Les matériaux sans plomb mid-Tg recommandés en priorité sont le S1000H et l’IT-158. Ces deux matières peuvent subir 4 stratifications.

 Il convient d’être attentif aux différences. Par exemple, la matière ShengYi Tg 150°C présente des différences entre un S1000 et un S1000H.

 Pour les matériaux sans halogène, vous pouvez choisir entre R-1566(WN), EM-370(5), IT-150G. Ces matières peuvent subir 4 process de pressage. Elles conviennent également aux cartes HDI avec vias enterrés.

 Tenez compte des performances thermiques des matériaux sans halogène. La recommandation précédente est le R-1566(WN). La performance thermique du R-1566(WN) est la meilleure parmi ces matières à Tg 150°C.

 Le prix de la matière est lié au volume d’achat. Certaines usines proposent le Tg 150°C à un prix aussi bas que le Tg standard, tandis que d’autres usines proposent le même prix entre un Tg 170°C et un Tg 150°C.

Liste des paramètres clés pour cet exemple :

En conclusion, il existe de nombreuses variables à prendre en compte lors de la sélection d’une matière pour votre circuit imprimé. Si vous concevez un PCB et que vous n’êtes pas sûr des matériaux qui conviendront le mieux, n’hésitez pas à nous contacter et nous vous aiderons à sélectionner la matière adéquate. Cela peut également nous aider à optimiser la production et à vous livrer les cartes dans les meilleurs délais.

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