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La fabrication des circuits imprimés III Les matériaux1 FABRICATION DES CIRCUITS IMPRIMES II Matériaux de base PRINTED CIRCUIT BOARD FABRICATION II Base.

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1 La fabrication des circuits imprimés III Les matériaux1 FABRICATION DES CIRCUITS IMPRIMES II Matériaux de base PRINTED CIRCUIT BOARD FABRICATION II Base Materials

2 La fabrication des circuits imprimés III Les matériaux2 Matériaux de base Base materials Stratifiés rigides Stratifiés pour hyperfréquence Matériaux pour souple Pré-imprégnés feuillards de cuivre Spéciaux Rigid laminates Microwave laminate Flexible materials Prepregs Copper foils Special

3 La fabrication des circuits imprimés III Les matériaux3 Stratifiés rigides Rigid laminates * NEMA : National Electrical Manufacturers Association

4 La fabrication des circuits imprimés III Les matériaux4 Matériaux hyperfréquences Microwave material

5 La fabrication des circuits imprimés III Les matériaux5 Matériaux hyperfréquences Microwave material

6 La fabrication des circuits imprimés III Les matériaux6 Matériaux souples Flexible materials

7 La fabrication des circuits imprimés III Les matériaux7 Classification IPC4101 IPC 4101 Classification

8 La fabrication des circuits imprimés III Les matériaux8 Préimprégniés Prepregs

9 La fabrication des circuits imprimés III Les matériaux9 Types de résines Resin systems Thermodurcissables: Epoxy bifonctionnelle, multifonctionnelles Polyimide Cyanate ester BT (bismaléide-triazine) Thermosets : Epoxy difunctional, multifunctional Polyimide Cyanate ester BT (bismaléide-triazine

10 La fabrication des circuits imprimés III Les matériaux10 Thermoplastiques : PTFE (Teflon) : polytétrafluoréthylène PETP : Polyester Thermoplastics PTFE (Teflon) : polytetrafluorethylene PETP : Polyester Types de résines Resin systems

11 La fabrication des circuits imprimés III Les matériaux11 Résine époxy Epoxy resin

12 La fabrication des circuits imprimés III Les matériaux12 Feuillards de cuivre Copper foils

13 La fabrication des circuits imprimés III Les matériaux13 Feuillards de cuivre Copper foils Qualités de cuivre Copper Grades Electro-déposé Laminé Simple traitement Double traitement HTE (grande élongation à température élevée) Faible rugosité Fin sur support Electrodeposited Rolled Single Treated Foil Double Treated Foil HTE (hight Temperature elongation) Low Profile Thin foil on support

14 La fabrication des circuits imprimés III Les matériaux14 Caractéristiques des stratifiés Laminates properties Caractéristiques électriques Caractéristiques mécaniques Caracteristiques thermiques Normes Homologations Electrical properties Mechanical properties Thermal properties Standards Homologations

15 La fabrication des circuits imprimés III Les matériaux15 Caractéristiques électriques Electrical properties Résistance superficielle (M ) Résistance transversale (M.cm) Rigidité diélectrique (kV/mm) Permittivité diélectrique relative r et tolérance Tangente de l angle de perte tg Surface resistivity (M ) Volume resistivity (M.cm) Electrical strenght (kV/mm) Relative permittivity r and tolérance Loss tangent tg

16 La fabrication des circuits imprimés III Les matériaux16 Permittivités diélectriques relatives des matériaux ( r) Dielectric Constant of materials ( r)

17 La fabrication des circuits imprimés III Les matériaux17 Caractéristiques mécaniques Mechanical properties Elasticité (module de Young) selon les axes X,Y, Z (Mpa ou psi) Adhérence de la feuille de cuivre (N/mm or lbs/inch) Tensile module (Youngs module) depending on X, Y, Z direction (Mpa or psi) Peel strength (N/mm or lbs/inch)

18 La fabrication des circuits imprimés III Les matériaux18 Caractéristiques thermiques Thermal properties Température de transition vitreuse TG (°C) Coefficient d expension thermique CTE (ppm/°C) en X, Y, Z Absorption d eau (%) Temps avant délaminage à 260°C Inflamabilité Glass transition temperature TG °C Coefficient of thermal expension CTE (ppm/°C) X, Y, Z direction Water absorption (%) Time before delamination at 260°C Flamability

19 La fabrication des circuits imprimés III Les matériaux19 Caractéristiques thermiques Thermal properties Température maximale d utilisation MOT (°C) Température maximale pour laquelle une chaîne de soudures reste continue après un viellissement thermique accéléré de 10 et 56 jours.(UL) Maximum operating temperature MOT (°C) Maximum Operating Temperature (MOT) for a material is based on metal clad materials, maintaining a minimum bond after "accelerated" thermal aging at elevated temperatures for 10 and 56 days. (UL)

20 La fabrication des circuits imprimés III Les matériaux20 Caractéristiques thermiques Thermal properties Indice de température TI (UL) :Température calculée par extrapolation, après un viellissement accéléré thermiquement, telle que les propriétés restent au moins égales à 50% de leurs valeurs originales après un viellissement de h Temperature Index (UL): Mathematical extrapolation of data from a temperature accelerated aging evaluation to a temperature at which the material will operate for 100,000 hours and still retain at least 50% of its original physical or electrical properties.

21 La fabrication des circuits imprimés III Les matériaux21 Caractéristiques thermiques Thermal properties Coefficient d expension thermique CTE (ppm/°C) Exprime la tendance d un matétiau à augmenter en volume avec la température. Le renforcement des stratifiés diminue le CTE en X et Y et l augmente en Z. Coefficient of thermal expension (ppm/.C) Tendency of a material to expand as it is heated. Reinforcement in laminate reduce the CTE in X and Y direction and increase the CTE in Z direction.

22 La fabrication des circuits imprimés III Les matériaux22 Mesure du CTE CTE measurement

23 La fabrication des circuits imprimés III Les matériaux23 Copper foil17-18 ppm/°C Fiberglass Fabric5-6 ppm/°C Epoxy Resin35-45 ppm/°C (anisotropic) Polyimide Resin30-40 ppm/°C (anisotropic)` Aluminum Sheet22-23 ppm/°C Kevlar® Fabric-4 ppm/°C (in-plane only) Quartz Fabric0.5 ppm/°C Copper-Invar-Copper5.5 ppm/°C Alumina-Ceramic6.0 ppm/°C CTE des matériaux usuels Common Material CTE's

24 La fabrication des circuits imprimés III Les matériaux24 Caractéristiques thermiques Thermal properties Température de transition vitreuse TG (°C) Exprime un changement de phase d un matériau, d un état vitreux et dur à un état mou et caoutchouteux Glass Transition Temperature TG (°C) This is a material phase change, the temperature at which a material undergoes conversion from hard and glassy to soft and rubbery

25 La fabrication des circuits imprimés III Les matériaux25 Mesure de la température de transition vitreuse Glass Transition temperature measurement Température °C Expansion mm TG

26 La fabrication des circuits imprimés III Les matériaux26 Conventional Polyimides260°C Copolymer Polyimides240°C Epoxy Modified Polyimides240°C Cyanate Ester230°C BT/Bismaleimide Blends225°C Pure Multifunctional Epoxies160°C Multi and Tetra Epoxy Blends145°C Tetrafunctional Blends130°C FR-5 140°C FR4 (Standard Epoxies)115°C Valeurs typiques de TG Typical TG s values


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