Normes internationales : normes JIS du Japon, normes ASTM, NEMA, MIL, IPC, ANSI et UL des États-Unis, normes BS du Royaume-Uni, normes DIN et VDE d’Allemagne, normes NFC et UTE de France, normes CSA du Canada, normes AS d’Australie, normes FOCT de l’ex-Union soviétique et normes internationales CEI, entre autres ; parmi les fournisseurs courants et fréquemment utilisés de matériaux de conception de circuits imprimés, on peut citer : Shengyi, Jiantao et International, entre autres.
Introduction aux matériaux des cartes PCB : classés par niveau de qualité de marque du plus bas au plus haut comme suit : 94HB – 94VO – CEM-1 – CEM-3 – FR-4.
Les paramètres et applications détaillés sont les suivants :
94HB : Carton ordinaire, non ignifugé (matériau de qualité inférieure, perforations, ne peut pas être utilisé pour les tableaux électriques)
94V0 : Carton ignifugé (perforations)
22F : Panneau en fibres semi-verre simple face (découpé à l'emporte-pièce)
CEM-1 : Panneau en fibre de verre simple face (doit être percé par ordinateur, ne peut pas être découpé à l’emporte-pièce)
CEM-3 : Panneau double face en fibres semi-verre (le matériau de qualité inférieure pour les panneaux double face, à l’exception du carton double face ; les panneaux double face simples peuvent utiliser ce matériau, qui est 5 à 10 RMB moins cher par mètre carré que le FR-4)
FR-4 : Panneau en fibre de verre double face
1. Les propriétés ignifuges sont classées en quatre grades : 94VO, V-1, V-2 et 94HB.
2. Feuilles semi-durcies : 1080 = 0,0712 mm, 2116 = 0,1143 mm, 7628 = 0,1778 mm
3. FR4 et CEM-3 font tous deux référence à des matériaux de panneaux ; FR4 est un panneau en fibre de verre et CEM-3 est un substrat composite.
4. Sans halogène fait référence aux substrats qui ne contiennent pas d'halogènes (tels que le fluor, le brome ou l'iode), car le brome produit des gaz toxiques lorsqu'il est brûlé, ce qui est une exigence pour la protection de l'environnement.
5. Tg est la température de transition vitreuse, c'est-à-dire le point de fusion.
6. Les cartes de circuits imprimés doivent être ignifugées, c'est-à-dire qu'elles ne doivent pas brûler à une certaine température, mais seulement ramollir. Cette température est appelée température de transition vitreuse (point Tg) et influe sur la stabilité dimensionnelle de la carte.
Qu’est-ce qu’une température de transition vitreuse (Tg) élevée ? Avantages des circuits imprimés et des PCB à Tg élevée :
Les cartes de circuits imprimés à haute température de transition vitreuse (Tg) passent d'un état vitreux à un état caoutchouteux lorsque la température atteint un certain seuil. Cette température est appelée température de transition vitreuse (Tg) de la carte. Autrement dit, la Tg est la température maximale (en °C) à laquelle le substrat conserve sa rigidité. Cela signifie que les matériaux de substrat de circuits imprimés classiques subissent un ramollissement, une déformation et une fusion à haute température, accompagnés d'une baisse significative de leurs propriétés mécaniques et électriques, ce qui affecte la durée de vie du produit. Généralement, les cartes dont la Tg est supérieure ou égale à 130 °C sont considérées comme à haute Tg, celles dont la Tg est supérieure à 170 °C sont classées comme à Tg moyenne, et celles dont la Tg est supérieure à 150 °C sont classées comme à Tg moyenne. Les cartes de circuits imprimés dont la Tg est supérieure ou égale à 170 °C sont appelées cartes de circuits imprimés à haute Tg. L'augmentation de la Tg du substrat améliore la résistance thermique, la résistance à l'humidité, la résistance chimique et la stabilité de la carte de circuit imprimé. Plus la valeur Tg est élevée, meilleures sont les performances de résistance thermique du circuit imprimé, notamment dans les procédés sans plomb où les applications à Tg élevée sont plus fréquentes ; une Tg élevée signifie une résistance thermique importante. Avec le développement rapide de l'industrie électronique, en particulier des ordinateurs, dont les produits évoluent vers des fonctionnalités accrues et des conceptions multicouches, les matériaux de substrat pour circuits imprimés doivent impérativement présenter une résistance thermique élevée. L'émergence et le développement des technologies de montage haute densité telles que le SMT et le CMT ont rendu les substrats de circuits imprimés de plus en plus dépendants d'une résistance thermique élevée pour supporter les trous de petit diamètre, les motifs à lignes fines et les profils minces.
La différence entre les matériaux FR-4 classiques et les matériaux à haute température de transition vitreuse (Tg) réside donc dans leurs performances à haute température, notamment après absorption d'humidité. En termes de résistance mécanique, de stabilité dimensionnelle, d'adhérence, d'absorption d'humidité, de décomposition thermique et de dilatation thermique, les produits à haute Tg surpassent nettement les matériaux de substrat de circuits imprimés conventionnels.
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