FABRICATION DES CIRCUITS IMPRIMES II Mat

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FABRICATION DES CIRCUITS IMPRIMESII Matériaux de
base

• PRINTED CIRCUIT BOARD FABRICATION
• II Base Materials

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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

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Stratifiés rigides Rigid laminates
NEMA National Electrical Manufacturers
Association
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Matériaux hyperfréquences Microwave material
5
Matériaux hyperfréquences Microwave material
6
Matériaux souples Flexible materials
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Classification IPC4101IPC 4101 Classification
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Préimprégniés Prepregs
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Types de résines Resin systems

• Thermosets
• Epoxy difunctional, multifunctional
• Polyimide
• Cyanate ester
• BT (bismaléide-triazine

• Thermodurcissables
• Epoxy bifonctionnelle, multifonctionnelles
• Polyimide
• Cyanate ester
• BT (bismaléide-triazine)

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Types de résines Resin systems

• Thermoplastiques
• PTFE (Teflon) polytétrafluoréthylène
• PETP Polyester

• Thermoplastics
• PTFE (Teflon) polytetrafluorethylene
• PETP Polyester

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Résine époxy Epoxy resin
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Feuillards de cuivre Copper foils
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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

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Caractéristiques des stratifiésLaminates
properties

• Caractéristiques électriques
• Caractéristiques mécaniques
• Caracteristiques thermiques
• Normes
• Homologations

• Electrical properties
• Mechanical properties
• Thermal properties
• Standards
• Homologations

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Caractéristiques électriquesElectrical 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?

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Permittivités diélectriques relatives des
matériaux ( ?r) Dielectric Constant of
materials (?r)
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Caractéristiques mécaniquesMechanical 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)

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Caractéristiques thermiquesThermal 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 260C
• Inflamabilité

• Glass transition temperature TG C
• Coefficient of thermal expension CTE (ppm/C) X,
  Y, Z direction
• Water absorption ()
• Time before delamination at 260C
• Flamability

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Caractéristiques thermiquesThermal 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)

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Caractéristiques thermiquesThermal 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 100000h

• 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.

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Caractéristiques thermiquesThermal 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.

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Mesure du CTE
CTE measurement
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CTE des matériaux usuels Common Material CTE's
Copper foil 17-18 ppm/C Fiberglass
Fabric 5-6 ppm/C Epoxy Resin 35-45 ppm/C
(anisotropic) Polyimide Resin 30-40 ppm/C
(anisotropic) Aluminum Sheet 22-23 ppm/C
Kevlar Fabric -4 ppm/C (in-plane only) Quartz
Fabric 0.5 ppm/C Copper-Invar-Copper 5.5
ppm/C Alumina-Ceramic 6.0 ppm/C
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Caractéristiques thermiquesThermal 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

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Mesure de la température de transition
vitreuseGlass Transition temperature measurement
Expansion mm
Température C
TG
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Valeurs typiques de TG Typical TG s values
Conventional Polyimides 260C Copolymer
Polyimides 240C Epoxy Modified
Polyimides 240C Cyanate Ester 230C
BT/Bismaleimide Blends 225C Pure
Multifunctional Epoxies 160C Multi and Tetra
Epoxy Blends 145C Tetrafunctional Blends 130C
FR-5 140C FR4 (Standard Epoxies) 115C