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FR4 et refusion



  1. #1
    activmaker

    FR4 et refusion


    ------

    Bonjour,

    C'est une question de culture électronique générale, je ne me prépare pas à faire de la refusion prochainement.
    En parcourant différentes doc sur les PCB j'ai cru comprendre qu'il existait plusieurs qualité de FR4 .
    1 Le FR4 de base
    2 Le FR4 High Tg

    Il semble que la différence concerne la température supporté par le matériau . Me gourre je ? 130° environ pour le FR4 , et >160 pour le FR4 High TG ?
    J'ai tendance à penser que le FR4 de base n'est pas compatible avec la refusion, me gourre je encore ?

    Sur des sites chinois comme JLCPCB, PcbWay , il propose de faire des séries à plusieurs milliers d'exemplaires, l'assemblage ne peut être fait que par refusion , car autrement cela demanderai trop de temps, non ? . Pourtant le matériau proposé est du FR4 de base. Je suis sceptique sur le résultat, quelqu'un à t'il testé le FR4 des sites chinois en refusion ?.
    En revanche sur Euro PCB il propose le choix pour le matériau, ce qui me semble plus logique.
    Merci d'avance.

    -----

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  3. #2
    HULK28

    Re : FR4 et refusion

    Bonsoir,
    Aucun problème avec du FR4 de base.
    Par contre les fabricants que vous citez ne sont pas la crême (sauf pcbpool).
    Préparez un masque quand vos cartes passeront dans le four...
    Ils ne sont pas chers certes, mais coté matériaux ça craint bien, pour votre santé c'est pas top du tout...
    Il n'y a pas de secret, en électronique quand les prix sont en dessous du ras des pâquerettes c'est que c'est hors normes et bien toxique.
    Après chacun fait ce qu'il veut avec sa santé.
    Pcbpool est très bien en revanche ou safe pcb, il y en a d'autres.
    A+
    Dernière modification par HULK28 ; 26/09/2019 à 19h17.
    Le génie est fait d'1 pour cent d'inspiration et de 99% pour cent de transpiration. Edison

  4. #3
    robotzeus1

    Re : FR4 et refusion

    Je ne suis pas forcément d'accord.

    Pour avoir étudier la fabrication des PCB afin d'ouvrir une entreprise de fabrication de PCB je peu dire les chose suivante
    en terme de matière premier une carte 15cm x10cm en double face troue métallisé en FR4 revient entre 0,6 et 0.75 euro hors temps de travail.

    après en ce qui me concerne a partir de 10k cartes par mois (1 carte/minute) en pratiquant les même prix qu'eux je pourrait devenir indépendant donc j'image que des entreprise qui fond du volume comme eux ne gagne pas sur la matière mais sur le temps homme/cartes et c'est d’ailleurs sur cela que je travail avant de me lancé définitivement

    pour en revenir au FR4 il ne faut pas poussé trop haut en température et d’ailleurs il y a pas que la température brut qui compte mais aussi l'humidité (c'est 1 des facteurs pour lequel ont utilise des pallier de température. un autre facteur étant de s’assurer pour le dernier palier que la carte atteint une température homogène avant que les composants ne commence a se plaindre (enfin l'idée est la et j'ai pas forcement envie de tout décrire dans l'exactitude))

  5. #4
    activmaker

    Re : FR4 et refusion

    Bonjour,

    Merci pour les réponses. Concernant les différentes qualité de FR4 (Chinois / reste du monde) , je n'ai pas de compétence sur le sujet, mais au vu de la différence de tarifs , je m'interroge cependant.
    donc j'image que des entreprise qui fond du volume comme eux ne gagne pas sur la matière mais sur le temps homme/cartes
    . Possible, je viens de passer un commande pour un petit PCB (9cmX8cm) chez jlcpcb, 1,76€ pour 5 pcb pour un temps de fabrication de 13 heures !...Je sais que l'usine est ultra automatisé...Il est donc possible que les couts hommes soit faibles. Concernant jlcpcb, je serai curieux de connaitre leur production mensuelle , si quelqu'un sait, je prends.
    Les usines en europe/USA ont forcément des charges salariales plus élevées qu'en chine, mais quand même, comme dit Hulk les chinois ne sont pas regardant sur les différentes normes de qualité. Je ne suis pas certain qu'un FR4 made in JLCPCB soit d'aussi bonne qualité qu'un PCB de Euro circuit.
    Pour en revenir au FR4 et à la température, Robotzeus tu dis
    il ne faut pas poussé trop haut en température
    . Trop haut, c'est combien environ ?
    Pour avoir étudier la fabrication des PCB afin d'ouvrir une entreprise de fabrication de PCB
    . As tu étudier la qualité de plusieurs fournisseurs de FR4 , notamment en refusion ?

  6. #5
    Vincent PETIT

    Re : FR4 et refusion

    Salut,
    Citation Envoyé par activmaker Voir le message
    Il semble que la différence concerne la température supporté par le matériau . Me gourre je ? 130° environ pour le FR4 , et >160 pour le FR4 High TG ?
    C'est ça, lorsque la température monte trop les matériaux se dilatent/ramollient (le verre epoxy) et les pistes peuvent casser sans que cela ne se voit à l'oeil nu.

    Citation Envoyé par activmaker Voir le message
    J'ai tendance à penser que le FR4 de base n'est pas compatible avec la refusion, me gourre je encore ?
    Tout ok avec HULK28.
    Le FR4 140 ou même 130 est compatible avec la refusion RoHS (sans plomb) qui a besoin d'une température plus haute pour fondre. Même si le profile de refusion dépasse de loin les 140°C ce sont des températures, d'une part de surface et d'autre part, ponctuelles. Je cite un fabricant https://www.7pcb.com/ : "If you do not specify a minimum Tg level for your boards in your PCB Design Files, we will normally use our default Tg 140 FR4 material, which is sufficient to withstand the reflow soldering process and the majority of standard operating conditions.", donc si tu ne spécifies rien, ils t'enverront un PCB FR4 TG140 qui est suffisant pour une ligne CMS classique comme celle de mon ancienne entreprise (produit industriel moyenne série)

    Le FR4 est très éprouvé et parfaitement caractérisé (coefficient de dilatation thermique, permittivité, facteur de perte, rigidité diélectrique, etc) et on sait parfaitement comment il va réagir dans un environnement donné, c'est pour ça qu'il est très utilisé. Les PCB High TG c'est quand même particulier car la plupart des composants sont morts à 150°C.


    temperature_profiles_reflow.gif
    profil de température d'un four à refusion


    Citation Envoyé par activmaker Voir le message
    quelqu'un à t'il testé le FR4 des sites chinois en refusion ?.
    En revanche sur Euro PCB il propose le choix pour le matériau, ce qui me semble plus logique.
    Merci d'avance.
    Pour moi les JLCPCB, PCBWAY & Co c'est du prototypage voir petite série, jamais essayé en refusion/vague en revanche Global PCB étaient un de nos fournisseur et ont des PCB d'excellentes qualités qui passent très bien dans notre prod.

    En effet le choix du matériau est important si les signaux sont rapides, le verre epoxy c'est ok jusque quelques GHz mais au delà, il y a des matériaux bien plus adapté.

    l'assemblage ne peut être fait que par refusion , car autrement cela demanderai trop de temps, non ?
    Pas toujours, ce qui fait qu'un produit est rentable c'est son processus d'industrialisation.

    Le processus vague est encore redoutablement efficace pour minimiser le coût de la reprise manuelle ; ajout de la connectique, gros condensateurs électrochimiques, relais classiques, etc après coup car ils fondraient dans le four. Dans un tel processus, tu poses + colle la CMS d'un seul côté (pas de refusion), tu fais poser les composants traversant par un opérateur et hop, dans la vague. En une passe c'est réglé.

    Pour le processus CMS double ou simple face en refusion, le coût de fabrication peut s'envoler si tu as trop de composants traversants puisqu'une fois la CMS soudée, soit la reprise se fait à la main par un opérateur, soit par une soudeuse sélective mais il y a des contraintes à prendre en compte lors du design. Les composants classiques traversants sont parfois inévitables ; problème de dissipation comme dans les alimentations, problème de sollicitation mécanique (un connecteur CMS ne résiste pas longtemps aux débrochages), de distance d'isolation comme pour les relais etc...
    Là où il n'y a pas de solution, il n'y a pas de problème.

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    robotzeus1

    Re : FR4 et refusion

    j'aimerais rajouté, en terme de soudure il y a les procédé de soudure par phase vapeur qui permet de moins sollicité la carte et les composant . (perso je suis tombé amoureux de se principe mais c'est dommage que ça coute chère)

  9. Publicité
  10. #7
    activmaker

    Re : FR4 et refusion

    Merci Vincent pour la courbe. C'est un peu le point de départ de mes interrogations sur le FR4 . J'avais déjà vu ce type de profil et je pensais que soumettre le FR4 à des températures supérieures à 200° pendant plusieurs dizaines de secondes était un problème (Sur le profil on voit >217 pendant 60 à 150 S). Mais ça n'est pas le cas, je suis satisfait d'avoir appris quelque chose sur ce sujet. Merci à tous les contributeurs.

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