Matériaux d'isolation PCB

Une carte de circuit imprimé se compose d'un substrat isolé, la carte elle-même, et de fils imprimés ou de pistes de cuivre, qui fournissent le support pour que l'électricité se déplace à travers les circuits. Les matériaux du substrat servent également de matériaux d'isolation PCB qui fournissent une isolation électrique entre les parties conductrices. Les cartes multicouches auront plus d'un substrat séparant les différentes couches. De quoi sont faits les substrats de PCB typiques ?

Matériaux de substrat de PCB

Les matériaux de substrat de PCB doivent être constitués de substances qui ne conduisent pas les courants électriques, car cela interférera avec le chemin de l'électricité lorsqu'elle se déplace à travers les fils imprimés. En fait, les matériaux de substrat sont une isolation PCB qui fonctionne comme un isolant électrique stratifié pour les circuits de la carte. Chaque couche de circuit se connecte à travers des trous plaqués à travers la carte lors de la connexion de pistes sur des couches opposées.

Les matériaux qui servent de substrats efficaces comprennent la fibre de verre, le téflon, la céramique et certains polymères. Le substrat le plus populaire aujourd'hui est probablement le FR-4. Le FR-4 est un stratifié fibre de verre-époxy abordable, un bon isolant électrique et plus résistant aux flammes que les panneaux en fibre de verre uniquement.

Types de substrats de PCB

Il existe cinq principaux types de substrats de PCB que vous trouverez dans vos cartes de circuits imprimés. Les types de substrats que vous utiliserez pour vos cartes de circuits imprimés spécifiques dépendront de votre fabricant de PCB et de la nature de vos applications spécifiques. Les types de substrat PCB sont les suivants :

• FR-2 : FR-2 est probablement le grade de substrat le plus bas que vous utiliseriez, bien qu'il soit ignifuge, comme l'indique la désignation FR. Il est fait d'un matériau appelé phénolique, un type de papier imprégné qui recouvre la fibre de verre. L'électronique grand public moins chère a tendance à utiliser des cartes de circuits imprimés avec des substrats FR-2.
• FR-4 : L'un des substrats de PCB les plus courants, il s'agit d'un substrat en fibre de verre tissé contenant un matériau ignifuge. Cependant, il est plus résistant que le FR-2 et est moins susceptible de se fissurer ou de se casser, c'est pourquoi il est utilisé dans les produits haut de gamme. Pour percer ou usiner la fibre de verre, les fabricants de circuits imprimés utilisent des outils en carbure de tungstène en raison de la nature du matériau.
• RF : Les substrats RF, ou radiofréquences, sont destinés aux cartes de circuits imprimés que vous allez utiliser pour des applications avec des fréquences radio à haute puissance. Ce matériau de substrat est constitué de plastiques à faible diélectrique. Ce matériau vous donne des propriétés de performances électroniques très fortes mais des propriétés mécaniques très faibles, il est donc important d'adapter les cartes RF au bon type d'application.
• FLEX : Alors que les cartes FR et autres types de substrats ont tendance à être très rigides, certaines applications peuvent nécessiter l'utilisation de cartes de circuits imprimés flexibles. Ces circuits flexibles utilisent des plastiques ou des films minces et flexibles comme substrats. Bien que la fabrication de planches flexibles soit plus compliquée, ces planches présentent des avantages particuliers. Par exemple, vous pouvez plier une planche flexible pour l'adapter à un espace où une planche normale ne rentrerait pas.
• MÉTAL : Lorsque votre application implique de l'électronique de puissance, une bonne conductivité thermique est une exigence. Cela signifie un substrat à faible résistivité thermique comme la céramique, ou un métal capable de gérer les courants électriques élevés que vous obtenez avec les cartes de circuits imprimés électroniques de puissance.

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