PCB cryogéniques : matériaux pour basses températures expliqués

Les circuits imprimés, même les PCB FR-4 standards, sont des pièces d'électronique incroyablement résilientes. Il existe certaines conditions pour lesquelles ces cartes ne seront pas appropriées. Par exemple, les PCB pour l'aérospatiale peuvent être soumis à des températures extrêmes, à la fois très élevées et très basses. Pour les situations nécessitant des PCB capables de gérer des températures extrêmement basses, aussi appelées PCB cryogéniques, un matériau PCB spécial pour basses températures peut être nécessaire.

Quelle est la température minimale pour les PCB FR-4 ?

Le PCB FR-4 typique devrait pouvoir résister à des températures proches de -50 °C. À ce stade, vous pouvez commencer à trouver des fissures fragiles dans le matériau. Bien que ce soit assez froid, vous préférerez généralement que vos PCB FR-4 n'approchent pas cette norme pour minimiser le stress et prolonger la vie de votre PCB. De plus, dans des industries comme l'aérospatiale, où les PCB peuvent se retrouver dans l'espace, la carte peut être exposée à des températures aussi basses que -150 °C, bien en dessous du niveau de température recommandé pour les PCB FR-4.

Matériaux PCB pour applications basses températures

Heureusement, vous pouvez utiliser de nombreux matériaux comme substitut au FR-4 lors de la fabrication de PCB qui doivent être résistants aux températures extrêmes. Les matériaux en polyimide, par exemple, sont hautement résistants à la température des deux côtés, supportant non seulement des températures cryogéniques mais aussi aussi chaudes que 260 degrés Celsius, ainsi qu'étant ignifuges. Le polyimide est sensible à l'eau, cependant, ce qui est une considération de conception importante. Une option plus coûteuse est la céramique, où vous avez le meilleur des deux mondes. Les PCB en céramique ne sont pas sensibles à l'eau et peuvent résister à des températures extrêmes hautes et basses. L'inconvénient des PCB en céramique est leur coût et leurs barrières de conception. Il existe de nombreuses différences et avantages entre PCB céramique, cartes FR-4 et MCPCB.

Un autre matériau extrêmement utile dans les PCB cryogéniques est l'aluminium, qui peut conduire à 0,5 Kelvin, soit -272 °C. L'inconvénient de l'aluminium est qu'il est extrêmement réactif, et nécessite donc des méthodes non conventionnelles lors de la construction de circuits imprimés.

Trouver les bons PCB pour votre industrie

L'un des avantages de travailler avec Millennium Circuits Limited pour vos PCB est que nous avons travaillé dans pratiquement toutes les industries majeures utilisant des PCB et connaissons bon nombre des besoins spécifiques de différents secteurs comme l'aérospatiale ou la défense en matière de circuits imprimés. Une carte capable de résister à des températures très basses peut être une considération. Certaines entreprises préfèrent les cartes en céramique en raison de leur capacité de température de fonctionnement très élevée et de leur faible coefficient de dilatation. Vous pourriez avoir besoin d'une carte flexible ou rigide-flexible si votre industrie utilise des applications nécessitant des circuits imprimés qui peuvent s'adapter à des appareils plus petits ou de forme inhabituelle.

Le mauvais type de circuit imprimé peut être désastreux pour votre production. Bien que vous devriez toujours chercher des solutions rentables, essayer de réduire les coûts en achetant des circuits imprimés qui n'ont pas toutes les qualités dont vous avez besoin peut être beaucoup plus cher à long terme. MCL peut vous aider à trouver les bonnes cartes de circuit et à vous les fournir à un prix abordable dans les délais, que vous ayez besoin d'un petit lot ou d'une grande série. Pour en savoir plus sur nos services de circuits imprimés ou pour commander des PCB basses températures ou tout type de PCB pour votre entreprise, contactez MCL maintenant.