Bibliothèque de matériaux

Base de données complète des stratifiés PCB avec propriétés électriques pour le calcul d'impédance.

Guide de sélection

FR-4 Standard

Idéal pour usage général, signaux <1 Gbps. Le plus rentable.

Perte moyenne (Df ~0.01)

Adapté pour 1-10 Gbps. Bon équilibre coût/performance.

Faible perte (Df <0.005)

Requis pour 10-28 Gbps. Data center et applications 5G.

Ultra faible perte

Essentiel pour 56G+ PAM4. Meilleures performances, coût le plus élevé.

Matériaux en vedette

Tous les matériaux(12 matériaux)

Matériau	Catégorie	Dk	Df	Tg (°C)	Fréq max	Coût
FR-4 Standard Various	Standard	4.35	0.02	135	1 GHz	$
FR-4 High Tg Various	Standard	4.3	0.018	170	2 GHz	$
Isola 370HR Isola	Perte moyenne	4.04	0.021	180	3 GHz	$$
Isola FR408HR Isola	Perte moyenne	3.68	0.0095	180	10 GHz	$$
Panasonic Megtron 6 Panasonic	Faible perte	3.4	0.002	185	28 GHz	$$$
Panasonic Megtron 7 Panasonic	Ultra faible perte	3.3	0.0015	200	56 GHz	$$$$
Rogers RO4350B Rogers	RF/Micro-ondes	3.48	0.0037	280	10 GHz	$$$
Rogers RO4003C Rogers	RF/Micro-ondes	3.55	0.0027	280	18 GHz	$$$
Taconic TLY-5 Taconic	RF/Micro-ondes	2.2	0.0009	0	40 GHz	$$$$
Nelco N4000-13 EP SI Nelco	Faible perte	3.7	0.008	200	15 GHz	$$$
EMC EM-890K EMC	Faible perte	3.45	0.003	200	20 GHz	$$$
Shengyi S1000-2M Shengyi	Standard	4.4	0.019	150	1 GHz	$

Dk: Constante diélectrique

Df: Facteur de dissipation

Tg: Température de transition vitreuse

HF: Sans halogène

Comprendre le comportement Dk et Df

Constante diélectrique (Dk)

Dk affecte le délai de propagation du signal et l'impédance. Un Dk plus faible signifie une propagation de signal plus rapide et généralement un contrôle d'impédance plus facile avec des pistes plus larges.

FR-4 StandardDk = 4.2 ~ 4.5

Matériaux à perte moyenneDk = 3.6 ~ 4.0

Faible perte / RFDk = 2.2 ~ 3.5

Facteur de dissipation (Df)

Df (tangente de perte) détermine l'atténuation du signal aux hautes fréquences. Un Df plus faible est essentiel pour les conceptions haute vitesse où l'intégrité du signal est importante.

FR-4 StandardDf = 0.018 ~ 0.025

Perte moyenneDf = 0.008 ~ 0.015

Faible perteDf ≤ 0.005

Sélection de matériaux par débit de données

Débit	Matériau recommandé	Df max cible	Applications typiques
< 1 Gbps	FR-4 Standard	0.020	GPIO, I2C, SPI, UART
1 - 5 Gbps	Perte moyenne (370HR, IS400)	0.015	USB 3.0, SATA, PCIe Gen2
5 - 10 Gbps	Perte moyenne/faible (FR408HR)	0.010	10GbE, PCIe Gen3
10 - 28 Gbps	Faible perte (Megtron 6)	0.005	25GbE, PCIe Gen4, DDR5
28 - 56 Gbps	Ultra faible perte (Megtron 7)	0.002	56G PAM4, PCIe Gen5
> 56 Gbps	Ultra faible perte / RF	< 0.002	112G SerDes, mmWave

Guide des propriétés thermiques

Transition vitreuse (Tg)

Température à laquelle la résine passe de rigide à souple. Choisir en fonction du processus d'assemblage.

Standard (SnPb)Tg ≥ 130°C

Sans plombTg ≥ 170°C

Haute fiabilitéTg ≥ 180°C

Décomposition (Td)

Température à laquelle la décomposition chimique commence (perte de poids de 5%). Critique pour la retouche.

FR-4 StandardTd ≥ 310°C

Sans plombTd ≥ 340°C

Haute performanceTd ≥ 380°C

Considérations de coût

Le coût des matériaux augmente considérablement avec une perte plus faible. Concevez de manière appropriée pour votre application.

FR-4 Standard1x

Perte moyenne1.5 - 2x

Faible perte3 - 5x

Questions fréquemment posées

Comment Dk affecte-t-il l'impédance ?

Un Dk plus élevé entraîne une impédance plus faible pour la même géométrie. Lors du passage à un matériau à Dk plus faible, vous aurez besoin de pistes plus étroites pour maintenir la même impédance. Utilisez notre calculateur pour comparer.

Pourquoi Dk varie-t-il avec la fréquence ?

Les valeurs Dk dans les fiches techniques sont généralement mesurées à 1 MHz ou 1 GHz. À des fréquences plus élevées, Dk diminue généralement légèrement. Vérifiez toujours la fréquence de mesure et envisagez d'utiliser des valeurs dépendantes de la fréquence pour une conception haute vitesse précise.

Qu'est-ce que l'effet de tissage en fibre de verre ?

FR-4 et les matériaux similaires ont un renforcement en fibre de verre tissée. Le Dk du verre (~6,2) diffère de celui de la résine (~3,2), provoquant des variations locales de Dk. Cela peut causer un décalage dans les paires différentielles. Les variantes à verre étalé ou à résine remplie atténuent cet effet.

Quand devrais-je utiliser des matériaux Rogers ou PTFE ?

Les matériaux à base de Rogers et PTFE sont généralement utilisés pour les applications RF/micro-ondes au-dessus de 10 GHz, les antennes, et lorsqu'un Dk extrêmement faible et stable est requis. Ils offrent des performances électriques supérieures mais nécessitent un traitement spécialisé et sont nettement plus coûteux.

Conseils professionnels pour la sélection des matériaux

Adapter le matériau à la vitesse du signal

Ne surspécifiez pas les matériaux. Le FR-4 standard fonctionne bien pour la plupart des conceptions. N'utilisez des matériaux à faible perte coûteux que pour les voies haute vitesse qui en ont vraiment besoin.

Envisager des empilements hybrides

Utilisez des matériaux à faible perte uniquement là où c'est nécessaire (couches supérieures/inférieures avec routage haute vitesse) et des matériaux standard pour les couches internes afin d'optimiser les coûts.

Vérifier la disponibilité en fabrication

Tous les fabricants ne stockent pas tous les matériaux. Vérifiez la disponibilité tôt pour éviter les retards. Certains matériaux spécialisés ont de longs délais de livraison.

Obtenir les données réelles de l'empilement

Demandez les valeurs Dk/Df spécifiques du fabricant pour leur matériau et construction. Les valeurs de fiche technique sont typiques ; les valeurs réelles peuvent différer.