FR4 – Verre epoxy

Matériaux

Pour des réalisations hautes fréquences il est nécessaire de tenir compte des caractéristiques diélectriques  du substrat.

Les caractéristiques principales d’un substrat sont :
la constante diélectrique. (permittivité relative )
le facteur de dissipation (tangente delta).
le coefficient de dilatation thermique (en ppm/°C).
la conductivité thermique (en W/m .°K).

 Exemples de valeurs  pour le verre-epoxy ( FR4 variable en fonction des fabricants).  Épaisseur du cuivre (17µm), conductivité du cuivre (59.6E+6 S/m).
Matériau Epaiss.
(mm)
Fmax (GHz) Constante diélectrique Facteur de perte Piste
50 Ohms
(mm)
FR4-epoxy 1.5 3 GHz 4.6 0.84 2.8
FR4-epoxy 0.8 10GHz 4.7 0.0197 1.5

 

Pour les applications hyperfréquences le PTFE, verre tissé,  est le matériaux le plus courant, il en existe  d’autres, notamment les résines hydrocarbonées  qui peuvent remplacer le PTFE et qui sontplus faciles à mettre en œuvre (traitement coûteux et polluant pour rendre le PTFE adhérent).

Le polytétrafluoroéthylène (sigle PTFE), est un fluoropolymère  il est plus connu sous la marque Teflon. Il possède des propriétés remarquables qui le distinguent des autres polymères thermoplastiques, notamment une excellente résistance thermique et chimique, ainsi qu’un coefficient de frottement extrêmement faible. Le PTFE est un excellent isolent et possède de remarquables propriétés diélectriques.  De plus, ces valeurs restent stables dans une large gamme de températures et de fréquences.
Rigidité diélectrique  La rigidité diélectrique du PTFE varie avec l’épaisseur et décroît avec l’augmentation de fréquence.  Le PTFE possède une constante diélectrique et un facteur de dissipation très bas.

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