Les circuits imprimés (PCB) intègrent de nombreuses technologies et constructions, adaptées aux contraintes électriques, thermiques et mécaniques de chaque application.

Époxy (FR-4), PTFE (Téflon), aluminium, polyimide… chaque matériau de base répond à un besoin spécifique et nécessite des procédés de fabrication adaptés. Le choix du substrat est un paramètre clé pour les performances et la fiabilité de la carte électronique.

PMB propose une large gamme de stratifiés, du FR-4 (époxy verre) au polyimide flexible, sélectionnés en fonction des performances, de la fiabilité et des exigences de chaque projet.

Sélection des fournisseurs stratégique. PMB a qualifié des fabricants de premier plan sur leur marché :

Matériaux pris en charge : FR4 , IMS (aluminium) , CEM3 , POLYIMIDE , ROGERS

Stratifiés rigides

PMB propose une gamme optimisée de stratifiés « RIGID » – FR-4, polyimide rigide et CEM-3 – soigneusement sélectionnés auprès des deux principaux fabricants chinois en termes de volume : « KB Laminates » et « Shengyi »

Découvrez ci-dessous chaque matériau, ses principales caractéristiques techniques et téléchargez la fiche technique (PDF)

# STRATIFIÉS RIGIDES - FR4 STANDARD POUR PCB À 1 ET 2 COUCHES

Pour les circuits simple et double face, PMB utilise les produits du fabricant « KB Laminates », leader mondial des stratifiés standard. Ce choix garantit :

• Stratifié standard offrant un excellent rapport qualité-prix
• disponibilité mondiale et certifications
• Fiabilité et continuité à long terme du fabricant et des références produits

# « RIGID » LAMINÉS - FR4 PREMIUM POUR PCB MULTICOUCHES

Pour les PCB multicouches, PMB utilise des produits « premium » du fabricant SHENGYI Laminates, considéré comme le leader mondial des stratifiés haute technologie. Ce choix garantit :

• Des stratifiés de qualité supérieure. Une planéité précise et constante. Une épaisseur de cuivre uniforme
• Une meilleure résistance aux cycles thermiques
• Un CTE inférieur sur l’axe Z, qui améliore la fiabilité des PTH

Autres stratifiés et épaisseurs

# Stratifiés « RIGID » — polyimide à très haute Tg (Tg 250)

Les stratifiés en polyimide sont utilisés pour les circuits imprimés conçus pour fonctionner à des températures élevées. Ils offrent une grande stabilité thermique et conservent leurs performances mécaniques et diélectriques dans des environnements exigeants.

Les matériaux en polyimide sont largement utilisés dans les applications suivantes :
satellites / avionique / systèmes radar / électronique de commande de vol / électronique spatiale

# "STRATIFIÉS RIGIDES" - CEM3 (THERMIQUE)

Le CEM-3 thermique est un stratifié composite époxy/verre, similaire au FR4. Les principales différences par rapport au FR4 sont :

• Renfort en verre non tissé.
• Dissipation thermique améliorée (conductivité thermique supérieure).
• Aspect blanc laiteux distinctif.
  

Grâce à son cœur en mat de verre non tissé, le CEM-3 est principalement utilisé pour les circuits imprimés simple face et double face et est généralement recommandé pour un faible nombre de couches.
Il est largement utilisé pour les cartes d’éclairage et de commande de LED, ainsi que pour les cartes d’alimentation.

Nous proposons les options suivantes : Épaisseur du matériau : plage de 0.9 à 1.8 mm，épaisseur du cuivre de finition : 35 µm et 70 µm.

Fiche technique :SHENGYI ST215 (CEM3)

# « STRATIFIÉS RIGIDES » - FR-4 SANS HALOGÈNE

Le FR-4 sans halogène utilise un système de matériaux ignifuges sans halogène et convient aux circuits imprimés nécessitant une conformité environnementale, une fiabilité thermique et plusieurs cycles de refusion. La sélection des matériaux peut être évaluée selon la norme IEC 61249-2-21 concernant la teneur en chlore, en brome et en halogènes totaux ; la conformité réelle dépend du rapport d’essai du matériau sélectionné.

• Compatible avec les matériaux FR-4 sans halogène à Tg standard et à Tg élevée
• Convient au brasage par refusion sans plomb et aux cycles thermiques répétés
• Les références des matériaux, les certifications UL et les données d’essai sans halogène sont disponibles
• Convient à l’électronique automobile, au contrôle industriel, aux alimentations et aux produits destinés à l’exportation

Les matériaux stratifiés PCB sans halogène courants sont le S1151G (FR-4) et le S1170G (FR-4). Le tableau ci-dessous présente certains paramètres de ces stratifiés :

Nous proposons des services de fabrication de circuits imprimés sans halogène de pointe. Consultez le tableau ci-dessous pour connaître toutes nos capacités :

Les secteurs suivants exigent ou recommandent couramment des circuits imprimés sans halogène :

• Électronique grand public : smartphones, ordinateurs portables et appareils connectés
• Électronique automobile : unités de commande moteur, systèmes d’infodivertissement et capteurs
• Aéronautique et défense : systèmes avioniques et de guidage
• Médical : dispositifs médicaux implantables et équipements d’imagerie
• Énergie verte : équipements solaires, systèmes de stockage d’énergie et équipements éoliens

Particulièrement adaptés aux applications exigeant une résistance au feu ou une sensibilité accrue à la corrosion et à la fiabilité à long terme.

Les références de matériaux et les paramètres de fabrication seront examinés par l’ingénierie en fonction de l’empilage, de l’épaisseur du circuit, de l’épaisseur du cuivre, de la température de fonctionnement et des conditions de refusion. Veuillez fournir les fichiers Gerber, l’empilage et la norme sans halogène visée lors de votre demande de devis.

PCB HF (HAUTE FRÉQUENCE)

Les stratifiés de type Rogers sont des matériaux hydrocarbonés-céramiques conçus pour les applications de circuits imprimés haute fréquence (circuits large bande, capteurs, etc.). Ils présentent une constante diélectrique (Dk) étroitement contrôlée et de faibles pertes, permettant un contrôle précis de l’impédance.

Pour les prototypes et les petites séries, PMB propose les références de stratifiés suivantes :

IMS - ÂME EN ALUMINIUM

Les substrats métallisés isolés (IMS) sont des stratifiés à âme en aluminium, principalement utilisés pour leur excellente dissipation thermique et leur capacité de gestion thermique.

Les circuits imprimés IMS sont principalement utilisés dans l’éclairage LED et les alimentations, où une gestion thermique efficace est essentielle.

PMB propose des solutions IMS simple face et double face. Pour les IMS double face, contactez-nous afin de confirmer la faisabilité. En option, une face du circuit imprimé peut être recouverte d’un adhésif.3M-9460

Le noir (mat ou brillant) et le blanc sont les couleurs de masque de soudure les plus courantes. Le choix dépend des performances optiques : le blanc améliore la réflexion de la lumière, tandis que le noir limite les reflets et absorbe la lumière parasite.

Les substrats SMI sont disponibles avec différentes épaisseurs d’isolant entre le cuivre et la base en aluminium. PMB fournit une épaisseur d’isolant standard de 120 µm.

PMB propose les références de matériaux IMS suivantes :

• BOYU AL-01-B-10 - 1,0 W/mK
• BOYU AL-01-B-15 - 1,5 W/mK
• BOYU AL-01-B-20 - 2,0 W/mK
• BOYU AL-01-B-30 - 3,0 W/mK
• BOYU AL-01-B-50 - 5,0 W/mK
• BOYU AL-01-B-80 - 8,0 W/mK
  

Circuit imprimé céramique

Les circuits imprimés céramiques utilisent des substrats céramiques avancés, tels que l’oxyde d’aluminium et le nitrure d’aluminium, pour dissiper efficacement la chaleur tout en assurant une isolation électrique. Ils conviennent aux conceptions pour lesquelles le FR-4 standard ne répond pas aux exigences de gestion thermique, de performances électriques ou de fiabilité à long terme. Les substrats céramiques offrent une voie directe de dissipation thermique depuis les points chauds des composants, créant une plateforme stable pour les produits électroniques de forte puissance, haute température et haute fréquence.

Pourquoi choisir un substrat céramique ?

• La conductivité thermique élevée transfère efficacement la chaleur générée par les dispositifs de puissance et les LED.
• Associe isolation électrique et performances diélectriques stables pour les conceptions de circuits exigeantes.
• Faible coefficient de dilatation thermique ; le nitrure d’aluminium correspond plus étroitement à la dilatation thermique du silicium.
• Résiste aux températures élevées, à l’humidité et à la corrosion chimique, ce qui le rend adapté aux environnements de fonctionnement difficiles.

Matériaux courants pour substrats céramiques :

Les valeurs de conductivité thermique sont des plages indicatives pour les matériaux. Le choix final dépend de la nuance de céramique spécifiée, du système de métallisation, du profil du procédé d’assemblage et de l’environnement réel d’application.

Structures et méthodes de fabrication disponibles :

• Choisissez des structures céramiques monocouches ou multicouches en fonction de la densité du circuit et des exigences thermiques.
• Le procédé à couche épaisse convient aux conducteurs sérigraphiés robustes et fiables destinés aux environnements industriels.
• Le procédé à couche mince convient à la métallisation de précision, aux caractéristiques à pas fin et au routage haute fréquence.
• Une construction hybride céramique et FR-4 peut être utilisée lorsque les performances doivent être équilibrées avec le coût du système.

Applications typiques :

• Assemblages compacts pour l’électronique de puissance, les LED ou les trajets thermiques contraints.
• Produits fonctionnant à haute température ou soumis à des cycles thermiques répétés et nécessitant une grande stabilité du substrat.
• Conceptions RF et haute fréquence nécessitant des performances diélectriques stables et de faibles pertes.
• Applications exposées à l’humidité, à des milieux corrosifs ou à des conditions mécaniques difficiles.

Pour demander un devis, veuillez fournir la température de fonctionnement, la dissipation de puissance, les exigences d’isolation, la plage de fréquences et l’empilage envisagé. La qualité du matériau, le nombre de couches, l’épaisseur du cuivre, la structure des vias et la finition de surface doivent être confirmés par une revue d’ingénierie avant la production.

PCB FLEXIBLE

Les circuits imprimés flexibles (FLEX) assurent une interconnexion flexible entre les cartes et permettent d’intégrer l’électronique dans des espaces confinés ou mobiles où les PCB rigides ne conviennent pas.

Les circuits FLEX sont fins et légers, et leur géométrie peut être adaptée aux contraintes mécaniques du produit final. Ils offrent également une bonne résistance aux vibrations, ce qui explique leur large utilisation dans les appareils électroniques compacts à forte intégration.

Dans ces produits,LE POLYIMIDE est utilisé comme matériau de base.

Épaisseurs du polyimide : 12 µm, 25 µm (standard), 50µm

Épaisseurs de cuivre fini : FLEX 1 couche : 18, 35, 70 μm, FLEX multicouche : 25, 45, 85 µm

Raidisseurs — Un ou plusieurs raidisseurs peuvent être ajoutés à un circuit FLEX pour renforcer certaines zones (par exemple, les zones de connecteurs, les zones de montage CMS ou pour limiter les zones de pliage). Les raidisseurs peuvent être appliqués sur la face supérieure, la face inférieure ou les deux. Ils sont collés à l’aide d’un adhésif activé par la chaleur.

Raidisseur - Épaisseurs disponibles : Polyimide : 0.075 .. 0.25 mm, FR4 : 0.3 .. 1.5 mm

En option, une couche adhésive peut être ajoutée. La référence par défaut est 3M 9077.

RIGIDE-FLEXIBLE

Un PCB RIGIDE-FLEXIBLE est une construction hybride qui combine des sections de PCB rigides et des interconnexions flexibles au sein d’une seule structure.

Cette architecture réduit le nombre de connecteurs et de câbles, améliore la fiabilité et économise de l’espace dans le produit final.

La fabrication de PCB rigides-flexibles combine les procédés rigides et flexibles et nécessite une expertise éprouvée dans plusieurs étapes clés :

• Le processus de fraisage
• La métallisation des couches et des vias
• Le laminage des couches (pressage)

Peu de fabricants de circuits imprimés maîtrisent cette technologie. Cependant, le rigide-flexible offre de nombreux avantages en matière de taille, de fiabilité et de réduction du poids.

Cette technologie est utilisée dans de nombreux domaines d’application, tels que les dispositifs médicaux, l’aéronautique et l’électronique automobile.

• Fiabilité : élimination des interconnexions entre cartes, qui constituent la principale source de défauts en électronique.
• Gain de place : élimination des connecteurs entre cartes, avec moins de points de soudure.
• Gain de poids.
• Réduction des coûts : élimination des connecteurs et des câbles entre cartes.
• Amélioration de la transmission des signaux grâce à l’homogénéisation des conducteurs.
• Gain de temps : assemblage déjà réalisé

SAFE-PCB.com propose les empilages standard suivants

• Matériau rigide : FR4 TG 180 (S1000-2).
• Matériau flexible : polyimide.
• Épaisseur de la partie rigide : 0.25 .. 3.2 mm.
• Couches rigides : jusqu’à 8.
• Couches flexibles : 2.
• Finition de surface de la partie rigide : ENIG.
• Finition de surface de la partie flexible : ENIG.
• Taille maximale du panneau : 1020 x 520 mm.

Pour des conceptions rigides-flexibles fiables, PMB recommande les règles de conception suivantes :

• Aucun via dans la zone flexible.
• Concevoir les vias avec des « gouttes de larme ».
• Privilégier les angles arrondis avec un grand rayon sur la partie flexible.
• Aucun changement de largeur ou de direction des pistes dans la zone de pliage.
• Pistes perpendiculaires à la zone de connexion rigide-flexible.