PCB électronique industriel PCB haute TG170 12 couches ENIG

Un circuit imprimé multicouche (PCB) est un circuit imprimé (PCB) comportant plus de 8 couches. Grâce à ses avantages, il permet d'obtenir une densité de circuit plus élevée dans un encombrement réduit, ce qui permet une conception de circuits plus complexes. Il est donc parfaitement adapté au traitement de signaux numériques à haut débit, aux radiofréquences micro-ondes, aux modems, aux serveurs haut de gamme, au stockage de données et à d'autres domaines. Les circuits imprimés multicouches sont généralement fabriqués à partir de cartes FR4 à haute résistance thermique ou d'autres matériaux de substrat hautes performances, capables de maintenir la stabilité du circuit dans des environnements à haute température, humidité et fréquence élevées.

Concernant les valeurs TG des matériaux FR4

Le substrat FR-4 est un système de résine époxy. La valeur Tg a donc longtemps été l'indice le plus couramment utilisé pour classer les substrats FR-4. C'est également l'un des indicateurs de performance les plus importants de la spécification IPC-4101. La valeur Tg d'un système de résine désigne le point de transition thermique entre un état relativement rigide (ou « verre ») et un état facilement déformable ou ramolli. Cette variation thermodynamique est toujours réversible tant que la résine ne se décompose pas. Cela signifie que lorsqu'un matériau est chauffé de la température ambiante à une température supérieure à la valeur Tg, puis refroidi en dessous de cette valeur, il peut revenir à son état rigide antérieur avec les mêmes propriétés.

Cependant, lorsque le matériau est chauffé à une température bien supérieure à sa valeur Tg, des changements d'état de phase irréversibles peuvent se produire. L'effet de cette température dépend fortement du type de matériau, ainsi que de la décomposition thermique de la résine. En règle générale, plus la Tg du substrat est élevée, plus le matériau est fiable. Si le procédé de soudage sans plomb est adopté, la température de décomposition thermique (Td) du substrat doit également être prise en compte. D'autres indicateurs de performance importants incluent le coefficient de dilatation thermique (CTE), l'absorption d'eau, les propriétés d'adhérence du matériau et les tests de temps de stratification couramment utilisés, tels que les tests T260 et T288.

La différence la plus évidente entre les matériaux FR-4 réside dans leur valeur de Tg. Selon cette valeur, les PCB FR-4 sont généralement classés en PCB à faible Tg, PCB à Tg moyenne et PCB à Tg élevée. Dans l'industrie, un PCB FR-4 dont la Tg est d'environ 135 °C est généralement classé comme PCB à faible Tg ; un PCB à environ 150 °C est converti en PCB à Tg moyenne. Un PCB FR-4 dont la Tg est d'environ 170 °C est classé comme PCB à Tg élevée. En cas de nombreux temps de pressage, de couches de PCB (plus de 14 couches), de température de soudage élevée (≥ 230 °C), de température de fonctionnement élevée (plus de 100 °C) ou de contraintes thermiques de soudage élevées (comme le soudage à la vague), il est recommandé de choisir un PCB à Tg élevée.