Materiali di base laminati
Il circuito stampato (PCB) riunisce numerose tecnologie e costruzioni, adattate ai vincoli elettrici, termici e meccanici di ogni applicazione. Epossidico (FR-4), PTFE (Teflon), alluminio, poliimmide… ogni materiale di base risponde a un’esigenza specifica e richiede processi di fabbricazione adeguati. La scelta del substrato è un parametro chiave per le prestazioni e l’affidabilità della scheda elettronica. PMB offre un’ampia gamma di laminati, dal FR-4 (epossidico vetroso) al poliammide flessibile, selezionati in base alle prestazioni, all’affidabilità e alle esigenze di ciascun progetto. La selezione dei fornitori è di natura strategica. PMB ha qualificato i principali produttori del proprio mercato:
Materiali che padroneggiamo:
FR4 , IMS (alluminio) , CEM3 , POLYIMIDE , ROGERS
Laminati RIGID
PMB offre una gamma ottimizzata di laminati “RIGID” – FR-4, poliimmide rigida e CEM-3 – selezionati con cura tra i due produttori cinesi leader in termini di volume: “KB Laminates” e “Shengyi”. Esplora ciascun materiale qui sotto, le sue principali caratteristiche tecniche e scarica la scheda tecnica (PDF).
# LAMINATI RIGID - FR4 STANDARD per PCB a 1 e 2 strati
Per i circuiti a singola e doppia faccia, PMB utilizza prodotti del produttore « KB Laminates », leader mondiale nei laminati standard. Questa scelta garantisce:
- Laminato standard con un eccellente rapporto qualità/prezzo
- Disponibilità in tutto il mondo e certificazioni
- Continuità del produttore e delle referenze del prodotto
| Property | Unit | IPC TM 650 | KB 6164 | KB 6165 |
|---|---|---|---|---|
| TG | °C | 2.4.25 | 140 | 153 |
| Cte-z | ppm/°C | 2.4.25 | 45 | 42 |
| Dielectric constant | etched@1MHZ | 2.5.5.2 | 4.6-4.8 | 4.6-4.8 |
| Electrical strengh | KV/mm | 2.5.6.2 | ≥ 28 | ≥ 28 |
| Dieletric breakdown | KV | 2.5.6 | ≥45 | ≥45 |
| Surface resistivity | MO | 2.5.17.1 | 2.2×10^8 | 2.4×10^8 |
| Tracking resistance CTI | V | 2.4.24 | ≥175 | ≥175 |
| Td260 | min | 2.4.24.1 | >60 | >60 |
| Td288 | min | 2.4.24.1 | >15 | >20 |
| Td value | °C | 2.4.24.6 | 330 | 348 |
| Flammability | Rating | UL94 | V-0 | V-0 |
# LAMINATI "RIGID"- FR4 PREMIUM per PCB multistrato
Per i circuiti più tecnici, PMB utilizza prodotti “premium” del produttore SHENGYI Laminates, considerato il leader mondiale nei laminati ad alta tecnologia. Questa scelta garantisce:
- Laminati di qualità superiore. Planarità precisa e costante. Spessore uniforme del rame.
- Migliore resistenza al ciclo termico
- CTE inferiore dell'asse Z - migliora l'affidabilità del PTH
Altri laminati e spessori
| Property | Unit | IPC TM 650 | S1000H | S1000-2M | S1600 |
|---|---|---|---|---|---|
| TG | °C | 2.4.25 | 155 | 185 | 135 |
| Cte-z | ppm/°C | 2.4.25 | 37 | 41 | 55 |
| Dielectric constant | etched@1MHZ | 2.5.5.2 | 4.6 | 4.7 | 4.7 |
| Electrical strengh | KV/mm | 2.5.6.2 | - | - | - |
| Dieletric breakdown | KV | 2.5.6 | >45 | >45 | 60 |
| Surface resistivity | MO | 2.5.17.1 | 3.5*10^7 | 2.2*10^7 | 5*10^7 |
| Tracking resistance CTI | V | 2.4.24 | PLC3 | PLC3 | PLC0 |
| Td260 | min | 2.4.24.1 | >60 | >60 | 15 |
| Td288 | min | 2.4.24.1 | 20 | 30 | 2 |
| Td value | °C | 2.4.24.6 | 348 | 355 | 310 |
| Flammability | Grade | UL94 | UL94-V0 | UL94-V0 | UL94-V0 |
# LAMINATI "RIGID"- POLIIMMIDE AD ALTISSIMO TG (TG 250)
I laminati in poliimmide sono utilizzati per PCB progettati per funzionare a temperature elevate. Offrono un'alta stabilità termica e mantengono prestazioni meccaniche e dielettriche in ambienti particolarmente esigenti. I materiali in poliimmide sono ampiamente impiegati nelle seguenti applicazioni: satelliti / avionica / sistemi radar / elettronica di controllo del volo / elettronica spaziale
| Property | Unit | IPC TM 650 | SH260 | VT901 |
|---|---|---|---|---|
| TG | °C | 2.4.25 | 250 | 250 |
| Cte-z | ppm/°C | 2.4.25 | 45 | 50 |
| Dielectric constant | etched@1MHZ | 2.5.5.2 | 4.12 | 4.5 |
| Electrical strengh | KV/mm | 2.5.6.2 | 85 | 54 |
| Dieletric breakdown | KV | 2.5.6 | 40 | 60 |
| Surface resistivity | MO | 2.5.17.1 | 4.8*10^8 | 5*10^8 |
| Tracking resistance CTI | V | 2.4.24 | - | PLC4 |
| Td260 | min | 2.4.24.1 | - | >60 |
| Td288 | min | 2.4.24.1 | - | >60 |
| Td value | °C | 2.4.24.6 | 429 | 390 |
| Flammability | Grade | UL94 | UL94-V0 | UL94-V0 |
# LAMINATI "RIGID" - CEM3 (TERMICO)
Il CEM3 è un materiale simile al FR4. Le principali differenze rispetto a FR4 sono:
- Rinforzo in vetro non tessuto.
- Miglioramento della dissipazione del calore.
- Caratteristico colore bianco latte.
Data la sua struttura non tessuta, il CEM3 è disponibile solo in singolo e doppio strato. E 'utilizzato principalmente per le schede di illuminazione a LED e le schede di alimentazione.
Offriamo le seguenti opzioni:
- Spessore del materiale: 1,2 mm, 1,4 mm e 1,8 mm.
- Spessore di rame di finitura: 35 μ m e 70 μ m.
Data sheet:SHENGYI ST215 (CEM3)
# LAMINATI “RIGIDI” - FR-4 SENZA ALOGENI
Il FR-4 senza alogeni utilizza un sistema di materiali ritardanti di fiamma privo di alogeni ed è adatto ai PCB che richiedono conformità ambientale, affidabilità termica e molteplici cicli di rifusione. La scelta del materiale può essere valutata secondo IEC 61249-2-21 per il contenuto di cloro, bromo e alogeni totali; la conformità effettiva dipende dal rapporto di prova del materiale selezionato.
- Supporta materiali FR-4 senza alogeni a Tg standard e ad alto Tg
- Adatto alla saldatura a rifusione senza piombo e a cicli termici ripetuti
- Disponibili riferimenti dei materiali, certificazioni UL e dati di prova sull’assenza di alogeni
- Supporta elettronica automotive, controllo industriale, alimentatori e prodotti destinati all’esportazione
I laminati più comuni per PCB senza alogeni sono S1155 (FR-4) e S1165 (FR-4). La tabella seguente riporta alcuni parametri di questi laminati:
| Material | Tg (°C) | Td (°C) | CTE (ppm/°C) | Td260 (min) | Td288 (min) |
|---|---|---|---|---|---|
| S1155（FR-4） | 140 | 380 | 41 | 60 | 60 |
| S1165（FR-4） | 170 | 360 | 40 | 60 | 15 |
Offriamo servizi avanzati di produzione di PCB senza alogeni. Consulta la tabella seguente per conoscere tutte le nostre capacità:
| Item | Manufacturing Capability |
|---|---|
| Quality Grade | IPC Class 2 |
| Layer Count | 2-layer to multilayer |
| Order Quantity | 1–10,000+ pieces |
| Lead Time | 2 days–5 weeks |
| Material | S1150G, S1165 |
| Board Size | Min. 6 × 6 mm; Max. 457 × 610 mm |
| Board Thickness | 0.4–6.5 mm |
| Finished Copper Thickness | 0.5–2 oz |
| Minimum Trace Width / Spacing | 3/3 mil |
| Solder Mask | As specified in the files |
| Solder Mask Color | Green, white, blue, black, red, yellow |
| Silkscreen | As specified in the files |
| Silkscreen Color | White, black, yellow |
| Surface Finish | HASL (Hot Air Solder Leveling) Lead-Free HASL (RoHS) ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold, RoHS) Immersion Silver (RoHS) Immersion Tin (RoHS) OSP (Organic Solderability Preservative, RoHS) |
| Minimum Annular Ring | 4 mil |
| Minimum Drill Diameter | 6 mil |
| Other Processes | Gold fingers Blind/buried vias |
I seguenti settori richiedono o raccomandano comunemente PCB senza alogeni:
- Elettronica di consumo: smartphone, computer portatili e dispositivi indossabili
- Elettronica automotive: unità di controllo motore, sistemi di infotainment e sensori
- Aerospazio e difesa: avionica e sistemi di guida
- Dispositivi medici: dispositivi medici impiantabili e apparecchiature di imaging
- Energie verdi: impianti solari, sistemi di accumulo dell’energia e apparecchiature eoliche
Particolarmente adatto ad applicazioni con requisiti di ritardanza alla fiamma o con elevata sensibilità alla corrosione e all’affidabilità a lungo termine.
I riferimenti dei materiali e i parametri di processo saranno sottoposti a valutazione tecnica in base allo stack-up, allo spessore della scheda e del rame, alla temperatura di esercizio e alle condizioni di rifusione. Per una richiesta di offerta, fornire i file Gerber, lo stack-up e lo standard senza alogeni richiesto.
PCB ad alta frequenza
I laminati Rogers sono laminati ceramici a base di idrocarburi per applicazioni ad alta frequenza come circuiti a banda larga, sensori e altro. Offrono una costante dielettrica precisa e un elevato controllo sull 'impedenza. Per prototipi e produzione di piccole serie all ' interno del proprio stabilimento, PMB propone i seguenti riferimenti di laminazione Rogers:
IMS - Aluminio Core
IMS (Insulated Metal Substrate) sono laminati con un nucleo di alluminio, utilizzati principalmente per le loro eccellenti proprietà di dissipazione del calore. I PCB IMS sono utilizzati principalmente in applicazioni come l'illuminazione a LED e le forniture di alimentazione, dove una gestione termica efficiente è fondamentale. PMB offre soluzioni IMS a singolo e doppio lato. Per IMS a doppia faccia, possono essere configurati due diversi stack-up. In alternativa, è possibile coprire un lato del PCB con un adesivo.3M-9460 Spesso, la maschera di saldatura selezionata dai clienti è nera (matta o lucente) o bianca. Questa scelta del colore è guidata dalla necessità di riflettere o assorbire la luce generata dai LED presenti sulla scheda.
PMB offre i seguenti materiali di riferimento IMS:
PCB ceramico
I PCB ceramici utilizzano substrati ceramici avanzati, come ossido di alluminio e nitruro di alluminio, per dissipare efficacemente il calore mantenendo l’isolamento elettrico. Sono adatti a progetti in cui il FR-4 standard non è in grado di soddisfare i requisiti di gestione termica, prestazioni elettriche o affidabilità a lungo termine. I substrati ceramici creano un percorso diretto di dissipazione dai punti caldi dei componenti e offrono una piattaforma stabile per prodotti elettronici ad alta potenza, alta temperatura e alta frequenza.
Perché scegliere un substrato ceramico?
- L’elevata conducibilità termica trasferisce efficacemente il calore generato dai dispositivi di potenza e dai LED.
- Combina isolamento elettrico e prestazioni dielettriche stabili per progetti di circuiti esigenti.
- Basso coefficiente di espansione termica; il nitruro di alluminio presenta un’espansione termica più vicina a quella del silicio.
- Resistente alle alte temperature, all’umidità e alla corrosione chimica, è adatto agli ambienti operativi gravosi.
Materiali comuni per substrati ceramici:
| Material | Thermal Conductivity | Key Features | Typical Applications |
|---|---|---|---|
| Al₂O₃ (Aluminum Oxide) | 24–30 W/m·K | Relatively cost-effective, with high mechanical strength and chemical corrosion resistance. | Industrial electronics, automotive sensors, and LED lighting. |
| AlN (Aluminum Nitride) | 170–230 W/m·K | Excellent thermal conductivity, low coefficient of thermal expansion, and good electrical insulation. | Power modules, high-power LEDs, and 5G infrastructure. |
| SiC (Silicon Carbide) | 120–200 W/m·K | Good high-temperature stability, high hardness, and chemical inertness. | Aerospace, industrial control systems, and high-temperature electronic equipment. |
| BeO (Beryllium Oxide) | 220–350 W/m·K | Extremely high thermal conductivity, but requires specialized safety handling procedures. | Engineering-reviewed microwave and high-frequency systems. |
I valori di conducibilità termica sono intervalli di riferimento per i materiali. La selezione finale dipende dal grado ceramico specificato, dal sistema di metallizzazione, dal profilo del processo di assemblaggio e dall’ambiente di applicazione effettivo.
Strutture e metodi di produzione disponibili:
- Scegli strutture ceramiche a strato singolo o multistrato in base alla densità del circuito e ai requisiti termici.
- La tecnologia a film spesso è adatta a conduttori serigrafati robusti e affidabili per ambienti industriali.
- La tecnologia a film sottile è adatta alla metallizzazione di precisione, a caratteristiche a passo fine e al routing ad alta frequenza.
- È possibile utilizzare una struttura ibrida in ceramica e FR-4 quando le prestazioni devono essere bilanciate con il costo di sistema.
Applicazioni adatte:
- Assemblaggi compatti per elettronica di potenza, LED o percorsi di dissipazione termica limitati.
- Prodotti per ambienti ad alta temperatura o con cicli termici ripetuti, con requisiti elevati di stabilità del substrato.
- Progetti RF e ad alta frequenza che richiedono prestazioni dielettriche stabili e basse perdite.
- Applicazioni esposte a umidità, mezzi corrosivi o condizioni meccaniche gravose.
Per una richiesta di offerta, fornire la temperatura di esercizio, la dissipazione di potenza, i requisiti di isolamento, l’intervallo di frequenza e lo stack-up previsto. Il grado del materiale, il numero di strati, lo spessore del rame, la struttura delle via e la finitura superficiale devono essere confermati tramite revisione tecnica prima della produzione.
Flexico
I PCB flessibili (comunemente chiamati FLEX) consentono l'interconnessione di diverse schede. Inoltre, consentono di introdurre l'elettronica in luoghi dove non può essere ospitato un PCB rigido. I circuiti FLEX sono sottili e leggeri, con forme che possono facilmente adattarsi ai vincoli meccanici del prodotto finale offrendo una eccellente resistenza alle vibrazioni. Questa tecnologia viene sempre più utilizzata nei cosiddetti prodotti "high-tech". Per questo tipo di PCB,Polimide viene utilizzato come materiale di base.
Spessori di poliimide:
- 12 µm
- 25 µm (standard)
- 50µm
Spessori di rame finito:
- Flex 1 strato : 18 μ m (standard) o 35 μ m
- Flex 2 strati : 25 μ m (standard) o 45 μ m
Rigidi - È possibile aggiungere / configurare uno o più rigidi sul Flex. Questo è destinato a rafforzare meccanicamente determinati posti, sia per i connettori alla fine della flessione, o impiantando componenti SMD o limitando le aree di curvatura.È collegato termicamente con un adesivo.
Stiffener - Spessori disponibili:
- Polimide : 0.075 .. 0.25 mm
- FR4 : 0.3 .. 1.5 mm
In alternativa, è possibile aggiungere un adesivo su un lato; proponiamo il riferimento 3M - 9077.
rigido-flex
Il circuito RIGID-FLEX è un prodotto ibrido che combina due tecnologie: PCB rigidi e PCB flessibili in una singola struttura.
Questa architettura consente di ridurre il numero di connettori e cavi, migliorando al contempo l'affidabilità e il risparmio di spazio all ' interno del prodotto finale.
Il processo di produzione di circuiti rigidi-flessi richiede una solida esperienza in diversi passaggi chiave:
- Il processo di milling
- Il test elettrico
- La pressione dei strati
Pochi produttori di circuiti stampati padroneggiano questa tecnologia. Tuttavia, Rigid-Flex offre molti vantaggi in termini di dimensioni, affidabilità e riduzione del peso.
È utilizzato in molti campi di applicazione come dispositivi medici, aeronautica ed elettronica automobilistica.
- Affidabilità: eliminazione della connettività inter-card, che rappresenta la fonte più significativa di guasti nell ' elettronica.
- Risparmio di spazio: eliminazione dei connettori inter-card, con meno punti di saldatura.
- guadagno di peso.
- Riduzione dei costi: eliminazione dei connettori e dei cavi inter-card.
- Miglioramento della trasmissione del segnale attraverso l'omogeneizzazione dei conduttori.
- Risparmiare tempo: assemblea già fatta
PMB.com offre i seguenti stack-up standard
- Materiale rigido: FR4 TG 180 (S1000 - 2).
- Materiale flessibile: poliimide.
- Spessore rigido: 0,25.. 3.2 MM.
- Strati rigidi: fino a 8.
- Flexible strati: 2.
- Finitura di superficie rigida: ENIG.
- Finitura superficiale flessibile: ENIG.
- Dimensioni massime del pannello: 1020 x 520 mm.
Per progetti affidabili Rigid-Flex, PMB raccomanda le seguenti regole di layout:
- Nessun via nella zona flessibile.
- Progettare la via con "lacrime".
- Preferisci gli angoli arrotondati con un grande raggio sulla parte flessibile.
- Nessun cambiamento nella larghezza o nella direzione dei binari nella zona pieghevole.
- Piste perpendicolari all 'area di connessione rigida flessibile.
