Questions fréquentes rapides
Qu'est-ce qui rend un PCB adapté aux applications haute fréquence ?
Les circuits imprimés haute fréquence nécessitent des matériaux à faibles pertes diélectriques tels que Rogers RO4003C ou Megtron 6, des pistes à impédance contrôlée et des tolérances dimensionnelles rigoureuses pour garantir l'intégrité du signal au-delà de 1 GHz.
Quelle est la différence entre les matériaux PCB haute fréquence ?
Les matériaux HF tels que Rogers RO4003C offrent un facteur de dissipation très faible (Df < 0,004) par rapport au FR-4 classique (Df ~ 0,02). Un Df réduit limite l'atténuation du signal et les pertes d'insertion en haute vitesse.
Comment concevoir une ligne micro-ruban pour la haute fréquence ?
La conception micro-ruban haute fréquence impose de calculer la largeur de piste pour une impédance de 50 ohms selon la constante diélectrique et l'épaisseur du diélectrique, à l'aide d'un calculateur d'impédance avant la fabrication.
Que représente le DK dans les matériaux de circuits imprimés ?
La constante diélectrique DK mesure l'aptitude d'un matériau à emmagasiner l'énergie électrostatique. Un DK élevé accroît la capacité linéique et modifie l'impédance, rendant le choix du stratifié déterminant en RF et logique rapide.
Les PCB haute fréquence exigent-ils une finition de surface particulière ?
L'ENIG est privilégié pour sa planéité parfaite et la stabilité de son impédance. L'HASL peut créer des irrégularités d'épaisseur affectant la transmission du signal au-delà de 10 GHz.
Choisir un stratifié pour PCB sans halogène ne relève plus seulement de la conformité environnementale. Les équipements modernes d'automobile, télécoms, serveurs et industrie imposent d'arbitrer entre endurance thermique, dilatation selon l'axe Z, intégrité du signal, résistance au CAF et faisabilité industrielle.
Les stratifiés Kingboard HF-140 et HF-170 sont des matériaux FR-4 sans halogène conçus pour un assemblage sans plomb fiable et des produits conformes aux exigences vertes. HF-140 vise les applications haute fiabilité au coût optimisé, tandis que HF-170 procure une marge thermique renforcée pour les multicouches complexes.
Ce guide structure les caractéristiques techniques en critères concrets : dans quels cas retenir HF-140, quand privilégier HF-170 et quels paramètres déterminent la fiabilité à long terme.
Quel matériau choisir : HF-140 ou HF-170 ?
| Exigence de conception | Matériau recommandé | Raison |
|---|---|---|
| Remplacement FR-4 standard sans halogène | HF-140 | Tg 141°C, faible CTE, compatible sans plomb, IPC-4101E/127 |
| Calculateur automobile ECU et cycles thermiques sévères | HF-170 | Tg 180°C, dilatation réduite selon l'axe Z, T-288 >60 min |
| Circuits multicouches à nombre élevé de couches | HF-170 | Marge thermique accrue et expansion minimale en Z |
| Électronique grand public conforme aux normes écologiques | HF-140 | Compromis équilibré entre coût et performances |
| Équipements serveurs, télécoms et réseaux | HF-170 | Fiabilité thermique maximale et faibles pertes diélectriques |
| Structures de vias à pas fin exigeant une tenue anti-CAF | HF-140/HF-170 | Les deux références procurent une protection anti-CAF certifiée |
Quelles sont les principales différences entre HF-140 et HF-170 ?
La différence fondamentale réside dans la marge de fiabilité thermique.
Le HF-140 est un stratifié sans halogène à Tg classique de 141°C avec une dilatation selon l'axe Z de 3,3% entre 50 et 260°C.
Le HF-170 porte la Tg à 180°C et réduit l'expansion selon l'axe Z à 2,2%, améliorant significativement la tenue lors des refusions répétées sans plomb.
| Propriété | HF-140 | HF-170 |
|---|---|---|
| Tg (DSC) | 141°C | 180°C |
| Tg (DMA) | — | 190°C |
| Td (TGA) | 350°C | 385°C |
| Z-CTE alpha 1 | 45 ppm/°C | 45 ppm/°C |
| Z-CTE alpha 2 | 254 ppm/°C | 220 ppm/°C |
| Dilatation selon l'axe Z (50–260°C) | 3,3% | 2,2% |
| T-260 | >60 min | >60 min |
| T-288 | >5 min | >60 min |
| Dk @1 GHz | 4,6 | 4,6 |
| Df @1 GHz | 0,013 | 0,011 |
| CTI | >175V | ≥200V |
| Classification IPC | /127 | /127/128/130 |
| Sans halogène | Oui | Oui |
| Anti-CAF | Oui | Oui |
Quels modes de défaillance HF-140 et HF-170 permettent-ils d'éviter ?
| Enjeu de fiabilité | Paramètre clé | Avantage du matériau |
|---|---|---|
| Fissuration des fûts de via après cyclage thermique | CTE selon Z, T-288 | Le HF-170 assure une dilatation plus faible et une haute endurance |
| Délamination lors de l'assemblage sans plomb | T-260/T-288, Td | Les deux résistent au brasage sans plomb; le HF-170 apporte une marge supplémentaire |
| Migration électrochimique et formation de CAF | Système de résine anti-CAF | Les deux résines bloquent la progression des filaments conducteurs |
| Affaiblissement du signal aux hautes fréquences | Dk/Df | Le HF-170 offre un facteur de dissipation réduit à 1 GHz |
| Conformité aux directives environnementales | IEC 61249-2-21 | Les deux éliminent les retardateurs bromés et chlorés |
Qu'est-ce qu'un circuit imprimé sans halogène ?
Un circuit imprimé sans halogène est une carte fabriquée à partir de stratifiés et de préimprégnés dont les retardateurs de flamme n'utilisent pas de composés bromés ou chlorés. Elle doit néanmoins atteindre la classe d'inflammabilité UL 94 V-0, généralement grâce à une chimie à base de phosphore ou d'azote. La mention "sans halogène" est une déclaration matière avec des seuils numériques stricts et non un type de circuit distinct : les mêmes règles d'empilage, de perçage, de métallisation et de finitions s'appliquent, en adaptant les paramètres d'usinage au système de résine.
Pourquoi les stratifiés PCB sans halogène sont-ils requis ?
Les stratifiés sans halogène s'imposent à l'international afin de réduire les risques toxiques tout en maintenant l'incombustibilité.
La norme IEC 61249-2-21 fixe les seuils suivants :
- Brome <900 ppm
- Chlore <900 ppm
- Total brome et chlore <1500 ppm
HF-140 et HF-170 respectent ces seuils grâce à une formulation sans halogène, satisfaisant la classification UL 94 V-0 avec une usinabilité équivalente au FR-4.
Quelles sont les spécifications vérifiées de HF-140 ?
HF-140 s'adresse aux ingénieurs recherchant une conformité verte sans surcoût de résines très haute température.
Propriétés thermiques et électriques du HF-140
| Paramètre de test | Condition | Valeur typique |
|---|---|---|
| Tg (DSC) | E-2/105 | 141°C |
| Z-CTE alpha 1 | TMA | 45 ppm/°C |
| Z-CTE alpha 2 | TMA | 254 ppm/°C |
| Dilatation selon l'axe Z | 50–260°C | 3,3% |
| Td | TGA | 350°C |
| T-260 | TMA | >60 min |
| T-288 | TMA | >5 min |
| Dk @1 GHz | IPC-TM-650 2.5.5.2 | 4,6 |
| Df @1 GHz | IPC-TM-650 2.5.5.2 | 0,013 |
Parfaitement adapté aux automatismes industriels, au grand public, aux luminaires LED et aux cartes non soumises à des chocs thermiques extrêmes.
Quelles sont les spécifications vérifiées de HF-170 ?
HF-170 constitue la solution haute performance pour les exigences thermomécaniques critiques.
Propriétés thermiques et électriques du HF-170
| Paramètre de test | Condition | Valeur typique |
|---|---|---|
| Tg (DSC) | DSC | 180°C |
| Tg (DMA) | DMA | 190°C |
| Z-CTE alpha 1 | TMA | 45 ppm/°C |
| Z-CTE alpha 2 | TMA | 220 ppm/°C |
| Dilatation selon l'axe Z | 50–260°C | 2,2% |
| Td | TGA | 385°C |
| T-260 | TMA | >60 min |
| T-288 | TMA | >60 min |
| Dk @1 GHz | IEC 61189-2-721 | 4,6 |
| Df @1 GHz | IEC 61189-2-721 | 0,011 |
| Dk @10 GHz | IEC 61189-2-721 | 4,4 |
| Df @10 GHz | IEC 61189-2-721 | 0,013 |
Conçu pour l'automobile, les serveurs de calcul, l'infrastructure télécom et les empilages denses. Sa Tg DSC de 180°C en fait l'alternative écologique directe aux stratifiés high Tg PCB.
Comment HF-140/HF-170 se comparent-ils aux autres matériaux Kingboard ?
Consultez le comparatif des stratifiés Kingboard pour approfondir la gamme. Le tableau ci-dessous situe les deux grades par rapport aux références proches :
| Propriété | HF-140 | KB-6164 | HF-170 | KB-6167F | KB-6165G |
|---|---|---|---|---|---|
| Tg | 141°C | 140°C | 180°C | 175°C | ~150°C |
| Td | 350°C | 330°C | 385°C | 349°C | ~340°C |
| Dilatation selon l'axe Z | 3,3% | 3,5% | 2,2% | 2,6% | ~3,0% |
| Dk @1 GHz | 4,6 | 4,6 | 4,6 | 4,6 | ~4,6 |
| Df @1 GHz | 0,013 | 0,016 | 0,011 | 0,016 | ~0,014 |
| Anti-CAF | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui |
| Sans halogène | Oui | Non | Oui | Non | Oui |
HF-140 procure une transition naturelle depuis les matériaux standards non écologiques.
HF-170 remplace avantageusement les matières traditionnelles à haute Tg avec une dissipation diélectrique inférieure.
Quelles données de préimprégné comptent pour les empilages HF-140 et HF-170 ?
Pour les lignes à impédance contrôlée, appliquez les valeurs réelles propres à chaque préimprégné plutôt que la constante globale du noyau.
Valeurs Dk/Df des préimprégnés PP-HF140
| Type de tissu de verre | Teneur en résine | Dk @1 GHz | Df @1 GHz |
|---|---|---|---|
| 106 | 74±2% | 4,2 | 0,017 |
| 1080 | 65±2% | 4,2 | 0,014 |
| 3313 | 55±2% | 4,4 | 0,013 |
| 7628 | 45±2% | 4,6 | 0,012 |
Utilisez ces données dans notre calculateur d'impédance PCB avant la finalisation de l'empilage.
Comment les fabricants doivent-ils chiffrer les projets PCB HF-140 et HF-170 ?
Transmettez les informations suivantes pour fiabiliser votre chiffrage :
| Information fournisseur requise | Importance pour le projet |
|---|---|
| Grade précis du stratifié | Empêche toute substitution de matière |
| Épaisseur finie du circuit | Conditionne la contrainte en Z et l'impédance |
| Épaisseur de cuivre | Détermine la tenue en courant et la dissipation |
| Type de tissu de verre du préimprégné | Indispensable au calcul rigoureux d'impédance |
| Méthode de caractérisation Dk/Df | Garantit la précision en fréquence |
| Documents de conformité | Atteste du respect des règles environnementales |
| Exigences de tenue thermique | Permet l'adéquation exacte à l'usage |
Exigez les certificats matière, l'approbation de l'empilage et la validation DFM préalable.
Comment commander des circuits imprimés en HF-140 ou HF-170 ?
Téléversez vos dossiers Gerber avec vos spécifications de tenue thermique, d'impédance et de conformité. Notre équipe technique vérifie l'empilage et vous remet une revue DFM.
Pour un accompagnement complet, notre service clé en main coordonne la sélection matière, l'industrialisation et la certification.
Foire aux questions
Quels matériaux PCB sont recommandés pour HF-140 et HF-170 ?
Les deux références sont sans halogène et conformes RoHS. HF-140 convient aux multicouches standards avec exigences modérées d'intégrité de signal. HF-170 utilise une résine à plus forte réticulation pour une tenue thermique accrue en haute fréquence et forte densité de couches.
Comment HF-140 se compare-t-il à HF-170 en DK et Df ?
HF-140 affiche un DK de 4,2–4,4 et un Df de 0,018–0,022 à 1 GHz. HF-170 procure des pertes plus faibles avec un DK de 3,9–4,1 et un Df de 0,010–0,014 à 1 GHz, avec un avantage très marqué au-delà de 5 GHz.
Quelles propriétés thermiques supérieures HF-170 offre-t-il par rapport à HF-140 ?
HF-170 possède une Tg plus élevée (180°C contre 141°C), une meilleure stabilité au refusion sans plomb et une faible dilatation selon l'axe Z, évitant les ruptures de fûts de via.
HF-140 et HF-170 sont-ils compatibles avec l'assemblage sans plomb ?
Oui, les deux matériaux supportent parfaitement l'assemblage sans plomb. La Tg supérieure de HF-170 offre une sécurité thermique renforcée lors des montées en température.
Quels types de circuits et empilages conviennent le mieux à HF-140 ?
HF-140 s'adapte aux multicouches jusqu'à 8 couches, aux circuits flex-rigides et aux circuits à substrat métallique. Au-delà de 8 couches, HF-170 est recommandé.