Materiais de base laminados
A placa de circuito impresso (PCB) reúne numerosas tecnologias e construções, adaptadas às restrições elétricas, térmicas e mecânicas de cada aplicação. Epóxi (FR-4), PTFE (Teflon), alumínio, poliimida… cada material base atende a uma necessidade específica e exige processos de fabricação adequados. A escolha do substrato é um parâmetro chave para o desempenho e a confiabilidade da placa eletrônica. A PMB oferece uma ampla gama de laminados, desde FR-4 (epóxi de vidro) até poliimida flexível, selecionados de acordo com o desempenho, a confiabilidade e as exigências de cada projeto. A seleção de fornecedores é estratégica. A PMB conta com fabricantes líderes qualificados em seu mercado:
Materiais que dominamos:
FR4 , IMS (alumínio) , CEM3 , POLYIMIDE , ROGERS
Laminados RIGID
A PMB oferece uma gama otimizada de laminados “RIGID” – FR-4, poliimida rígida e CEM-3 – cuidadosamente selecionados entre os dois fabricantes chineses líderes em volume: “KB Laminates” e “Shengyi”. Explore cada material abaixo, suas principais características técnicas e faça o download da ficha técnica (PDF).
# LAMINADOS RIGID– FR4 PADRÃO PARA PCB DE 1 E 2 CAMADAS
Para circuitos de um e de dois lados, a PMB utiliza produtos do fabricante « KB Laminates », líder mundial em laminados padrão. Esta escolha garante:
- Laminado padrão com excelente relação custo-benefício
- Disponibilidade mundial e certificações
- perenidade do fabricante e referências do produto
| 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 |
# LAMINADOS "RIGID" – FR4 PREMIUM para PCBs de múltiplas camadas
Para circuitos mais técnicos, a PMB utiliza produtos “premium” do fabricante SHENGYI Laminates, considerado o líder mundial em laminados de alta tecnologia. Essa escolha garante:
- Laminados de qualidade superior. Planicidade precisa e consistente. Espessura uniforme do cobre.
- Melhor resistência ao ciclo térmico
- CTE inferior do eixo Z - melhora a confiabilidade do PTH
Outros laminados e espessuras
| 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 |
# "RIGID" LAMINADOS - POLIIMIDA DE TG MUITO ELEVADA (TG 250)
Laminados de poliimida são utilizados em PCBs projetados para operar em temperaturas elevadas. Eles oferecem alta estabilidade térmica e mantêm o desempenho mecânico e dielétrico em ambientes exigentes. Os materiais de poliimida são amplamente utilizados nas seguintes aplicações: satélites / aviônicos / sistemas de radar / eletrônica de controle de voo / eletrônica espacial
| 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 |
# LAMINADOS "RIGID" - CEM3 (TÉRMICO)
O CEM3 é um material semelhante ao FR4. As principais diferenças em comparação com o FR4 são:
- Reforço de vidro não tecido.
- Melhoria da dissipação de calor.
- Característica cor branca leiteira.
Dada a sua estrutura não tecida, o CEM3 só é oferecido em camadas simples e duplas. Ele é usado principalmente para placas de iluminação LED e placas de alimentação.
Oferecemos as seguintes opções:
- Espessura do material: 1,2 mm, 1,4 mm e 1,8 mm.
- Espessura de cobre de acabamento: 35 μ m e 70 μ m.
Folha de dados:SHENGYI ST215 (CEM3) (em inglês)
# LAMINADOS “RÍGIDOS” - FR-4 LIVRE DE HALOGÊNIO
O FR-4 livre de halogênio utiliza um sistema de material retardante de chama sem halogênio e é indicado para PCBs que exigem conformidade ambiental, confiabilidade térmica e múltiplos ciclos de refusão. A seleção do material pode ser avaliada conforme a IEC 61249-2-21 quanto aos teores de cloro, bromo e halogênios totais; a conformidade efetiva depende do relatório de ensaio do material selecionado.
- Suporta materiais FR-4 livres de halogênio com Tg padrão e alto Tg
- Adequado para soldagem por refusão sem chumbo e ciclos térmicos repetidos
- Referências de materiais, certificações UL e dados de ensaio sem halogênio disponíveis
- Suporta eletrônica automotiva, controle industrial, fontes de alimentação e produtos destinados à exportação
Os materiais laminados mais comuns para PCB sem halogênio são S1155 (FR-4) e S1165 (FR-4). A tabela abaixo apresenta alguns parâmetros desses laminados:
| 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 |
Oferecemos serviços avançados de fabricação de PCB sem halogênio. Consulte a tabela abaixo para conhecer todas as nossas capacidades:
| 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 |
Os seguintes setores normalmente exigem ou recomendam PCBs sem halogênio:
- Eletrônicos de consumo: smartphones, notebooks e dispositivos vestíveis
- Eletrônica automotiva: unidades de controle do motor, sistemas de infoentretenimento e sensores
- Aeroespacial e defesa: aviônicos e sistemas de orientação
- Dispositivos médicos: dispositivos médicos implantáveis e equipamentos de imagem
- Energia verde: equipamentos solares, sistemas de armazenamento de energia e equipamentos de energia eólica
Especialmente indicado para aplicações com requisitos de retardância à chama ou maior sensibilidade à corrosão e à confiabilidade de longo prazo.
As referências de material e os parâmetros de processo serão avaliados pela engenharia de acordo com o empilhamento, a espessura da placa e do cobre, a temperatura de operação e as condições de refusão. Ao solicitar uma cotação, forneça os arquivos Gerber, o empilhamento e a norma-alvo sem halogênio.
PCBs de alta frequência
Os laminados Rogers são laminados cerâmicos de hidrocarbonetos para aplicações de alta frequência, como circuitos de banda larga, sensores e muito mais. Eles oferecem uma constante dielétrica precisa e alto controle sobre a impedância. Para protótipos e produção em pequenas séries na sua fábrica, a PMB propõe as seguintes referências de laminado Rogers:
IMS - Núcleo de Alumínio
Os IMS (Insulated Metal Substrates) são laminados com um núcleo de alumínio, utilizados principalmente por suas excelentes propriedades de dissipação de calor. Os PCBs IMS são utilizados principalmente em aplicações como iluminação LED e fontes de alimentação, onde o gerenciamento térmico eficiente é fundamental. A PMB oferece soluções de IMS de um e dois lados. Para IMS de dois lados, duas pilhas diferentes podem ser configuradas. Opcionalmente, é possível cobrir um lado do PCB com um adesivo.3M-9460 Muitas vezes, a máscara de solda selecionada pelos clientes é preta (amat ou brilhante) ou branca. Esta escolha de cor é impulsionada pela necessidade de refletir ou absorver a luz gerada pelos LEDs na placa. Existem diferentes espessuras de isolamento entre o cobre e a base de alumínio dos substratos SMI. O PMB oferece 120 μ m como espessura de isolamento padrão.
O PMB oferece as seguintes referências de materiais IMS:
PCB cerâmico
Os PCBs cerâmicos utilizam substratos cerâmicos avançados, como óxido de alumínio e nitreto de alumínio, para dissipar o calor de forma eficiente mantendo o isolamento elétrico. São adequados para projetos em que o FR-4 padrão não atende aos requisitos de gerenciamento térmico, desempenho elétrico ou confiabilidade de longo prazo. Os substratos cerâmicos fornecem um caminho direto de dissipação a partir dos pontos quentes dos componentes e oferecem uma plataforma estável para produtos eletrônicos de alta potência, alta temperatura e alta frequência.
Por que escolher um substrato cerâmico?
- A alta condutividade térmica transfere eficientemente o calor gerado por dispositivos de potência e LEDs.
- Combina isolamento elétrico com desempenho dielétrico estável para projetos de circuito exigentes.
- Baixo coeficiente de expansão térmica; o nitreto de alumínio possui expansão térmica mais próxima à do silício.
- Resistente a altas temperaturas, umidade e corrosão química, é adequado para ambientes operacionais severos.
Materiais comuns de substrato cerâmico:
| 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. |
Os valores de condutividade térmica são intervalos de referência dos materiais. A seleção final depende do grau cerâmico especificado, do sistema de metalização, do perfil do processo de montagem e do ambiente de aplicação real.
Estruturas e métodos de fabricação disponíveis:
- Selecione estruturas cerâmicas de camada única ou multicamadas conforme a densidade do circuito e os requisitos térmicos.
- A tecnologia de filme espesso é adequada para condutores serigrafados robustos e confiáveis em ambientes industriais.
- A tecnologia de filme fino é adequada para metalização de precisão, recursos de passo fino e roteamento de alta frequência.
- Uma estrutura híbrida de cerâmica e FR-4 pode ser usada quando o desempenho precisa ser equilibrado com o custo do sistema.
Aplicações adequadas:
- Montagens compactas para eletrônica de potência, LEDs ou caminhos térmicos restritos.
- Produtos que operam em alta temperatura ou sob ciclos térmicos repetidos e exigem alta estabilidade do substrato.
- Projetos de RF e alta frequência que exigem desempenho dielétrico estável e baixas perdas.
- Aplicações expostas à umidade, meios corrosivos ou condições mecânicas severas.
Ao solicitar uma cotação, informe a temperatura de operação, a dissipação de potência, os requisitos de isolamento, a faixa de frequência e o empilhamento proposto. O grau do material, o número de camadas, a espessura do cobre, a estrutura de vias e o acabamento superficial devem ser confirmados por análise de engenharia antes da produção.
Flexão
Os PCBs flexíveis (comumente chamados de FLEX) permitem a interconexão de várias placas. Eles também permitem a introdução de eletrônicos em locais onde um PCB rígido não pode ser alojado. Os circuitos FLEX são finos e leves, com formas que podem se adaptar facilmente às restrições mecânicas do produto final, oferecendo uma excelente resistência às vibrações. Esta tecnologia é cada vez mais utilizada nos chamados produtos de "alta tecnologia". Neste tipo de PCB,Poliimida É usado como material de base.
Espessuras de poliimida:
- 12 µm
- 25 μ m (padrão)
- 50µm
Espessuras de cobre acabadas:
- Flex 1 camada : 18 μ m (padrão) ou 35 μ m
- Flex 2 camadas : 25 μ m (padrão) ou 45 μ m
Rigidez - Você pode adicionar / configurar um ou mais rigidez no Flex. Isso destina-se a reforçar mecanicamente certos lugares, seja para conectores no final da flexão, ou implantando componentes SMD ou limitando as áreas de curvatura.É termicamente ligado com um adesivo.
Rigidão - Espessuras disponíveis:
- Poliimida : 0,075. 0.25 mm
- FR4 : 0.3 .. 1.5 mm
Opcionalmente, você pode adicionar um adesivo em um lado; propomos a referência 3M - 9077.
RIGID-FLEXÃO
O circuito RIGID-FLEX é um produto híbrido que combina duas tecnologias: PCB rígidos e PCB flexíveis em uma única estrutura.
Esta arquitetura permite reduzir o número de conectores e cabos, melhorando a confiabilidade e economizando espaço dentro do produto final.
O processo de fabricação de circuitos rígidos-flexíveis requer uma sólida experiência em várias etapas-chave:
- O processo de miling
- O teste elétrico
- A pressão das camadas
Poucos fabricantes de circuitos impressos dominam esta tecnologia. No entanto, o Rigid-Flex oferece muitas vantagens em termos de tamanho, confiabilidade e redução de peso.
Ele é usado em muitos campos de aplicação, como dispositivos médicos, aeronáutica e eletrônica automotiva.
- Confiabilidade: eliminação da conectividade entre placas, que representa a fonte mais significativa de falhas na eletrônica.
- Economia de espaço: eliminação de conectores inter-cartão, com menos pontos de solda.
- ganho de peso.
- Redução de custos: eliminação de conectores e cabos entre cartões.
- Melhoria da transmissão do sinal através da homogeneização dos condutores.
- Economia de tempo: montagem já realizada
PMB.com oferece os seguintes empilhamentos padrão
- Material rígido: FR4 TG 180 (S1000 - 2).
- Material flexível: poliimida.
- Espessura rígida: 0,25.. 3.2 Mãe.
- Camadas rígidas: até 8.
- Flexão: 2.
- Superfície rígida: ENIG.
- Superfície Flex: ENIG.
- Tamanho máximo do painel: 1020 x 520 mm.
Para projetos Rigid-Flex confiáveis, o PMB recomenda as seguintes regras de layout:
- Sem vias na zona flexível.
- Desenhe a via com "gotas de lágrimas".
- Preferir cantos arredondados com grande raio na parte flexível.
- Nenhuma alteração na largura ou direção das faixas na área de dobra.
- Pistas perpendiculares à área de conexão flexível rígida.
