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Matériau PCB FR4

La plupart des circuits imprimés sont fabriqués en utilisant FR4 comme matériau de base. Bien que ce choix ne conduise pas à une catastrophe, il peut toutefois rendre votre conception beaucoup moins optimisée que prévu. Jetons un coup d'œil à FR4 standard, ainsi qu’à une alternative.

Qu'est-ce que FR4?

FR4 est le matériau le plus courant qui comprend les cartes de circuit imprimé fabriquées. «FR» indique que le matériau est ignifuge et «4», une résine époxy renforcée de verre tissée. Les structures de circuit imprimé simple ou double face sont constituées d'un noyau FR4 et de couches de cuivre supérieure et inférieure. Les cartes multicouches ont des couches de préimprégné supplémentaires entre le noyau central et les couches de cuivre supérieure et inférieure. Désormais, le noyau consiste en un substrat recouvert de cuivre, également appelé stratifié revêtu de cuivre. Le noyau, le stratifié et le préimprégné peuvent tous être FR4 avec les feuilles de cuivre entre les couches signal et terre.
Les propriétés de FR4 peuvent varier légèrement selon le fabricant. Cependant, il présente généralement des caractéristiques favorables de résistance et de résistance à l'eau qui soutiennent son utilisation répandue en tant qu'isolant pour de nombreuses applications électriques. Les circuits imprimés ont le même objectif, à savoir isoler les plans de cuivre adjacents et fournir une résistance globale à la flexion et à la flexion pour la structure. FR4 est un bon matériau d'usage général pour la fabrication de circuits imprimés; Cependant, des matériaux alternatifs sont disponibles.

Matériaux alternatifs pour PCB

Avant l'explosion des PCB multicouches, il existait de nombreux matériaux de carte alternatifs à FR4. Il s'agit notamment de FR2, CEM 1 et CEM 3, qui sont à base de papier. Cependant, la force de FR4, en particulier pour les cartes multicouches, était un facteur important pour la séparer des alternatives et devenir ainsi la norme de l’industrie. Aujourd'hui, il existe d'autres matériaux utilisés pour les cartes de circuits imprimés simple face, double face, non plaquées (NPTH) et multicouches, en plus de FR4. Ceux-ci sont comparés dans le tableau ci-dessous:

FR4 VERSUS ALTERNATIVE ALTERNATIVE GENERAL MATERIALS PCB

Propriétés

FR4

FR5

(FR4 Tg élevé)

Teflon

Polyimide

Verre

Transition

Température

-Tg

(° C)

135

150 - 210

160

> 250

Constante diélectrique

-dk

4.2 - 4.8

4.5 - 5.4

2.5 - 2.8

3.8

Résistance à la flexion longitudinale (N / mm)

600

600

600

110

Résistance à la flexion transversale (N / mm)

450

490

490

100

Adhésivité au cuivre (N / mm)

2.0

> 1.4

> 1.4

1.2

Les résultats ci-dessus indiquent clairement que FR4 est un bon matériau d'usage général, car ses paramètres sont généralement comparables à ceux des autres solutions. Il excelle dans l’intégrité structurelle avec une adhésivité au cuivre 2.0 N / mm et s’aligne avec les variantes en matière de résistance à la flexion. Cependant, comparé aux alternatives, FR4 a une Tg faible. Cela signifie que le matériau peut être soumis à une déformation ou à une dégradation s'il est exposé à des températures excessives, en particulier au fil du temps.
FR4 est à juste titre le matériau le plus utilisé dans la construction de circuits imprimés. Les cartes en FR4 sont solides, résistantes à l'eau et offrent une bonne isolation entre les couches de cuivre, minimisant les interférences et assurant une bonne intégrité du signal.
Chez Sunthone, le leader du secteur des prototypes de circuits imprimés rapides et de haute qualité et de la fabrication à faible volume, nous sommes en mesure de répondre à vos besoins matériels en matière de carte, quel que soit le cas. Bienvenue à nous contacter pour toutes questions ou demandes de devis.