PCB FR4 ou aluminium (IMS) : lequel choisir ?
Une comparaison rapide pour les concepteurs : conduction thermique, nombre de couches, trous métallisés, applications types et ce qu’il faut préciser à la commande.
La réponse en bref
Choisissez le FR4 pour l’électronique générale — de 1 à 6 couches, trous métallisés et routage dense. Choisissez une carte aluminium (IMS) quand la chaleur est la vraie contrainte du design : éclairage LED, alimentations, variateurs de moteur et autres cartes dont les composants doivent être refroidis à travers la carte.
Comparaison
| Propriété | FR4 | IMS aluminium |
|---|---|---|
| Structure | Âme verre-époxy avec cuivre, 1 à 6 couches | Circuit cuivre, fin diélectrique thermique, base aluminium massive |
| Conduction thermique | Environ 0,3 W/m·K — pratiquement un isolant | Diélectrique typiquement de 1 à 8 W/m·K environ, la chaleur passe dans l’aluminium |
| Couches de cuivre | 1, 2, 4 ou 6 | Généralement une |
| Trous métallisés | Oui | Normalement aucun — un trou métallisé court-circuiterait la base aluminium |
| Applications types | Contrôleurs, interfaces, capteurs, électronique grand public et industrielle | Éclairage LED, alimentations à découpage, variateurs de moteur, électronique de puissance automobile |
| Séparation des cartes | Détourage ou V-cut | Presque toujours détourage |
| Dimension maximale chez PCB-ELECTRA | 390 × 520 mm (1–2 couches), 335 × 440 mm (4–6 couches) | 390 × 520 mm |
| Sérigraphie standard | Blanche | Noire |
Quand choisir l’IMS aluminium
- Des LED ou des composants de puissance dissipent une chaleur qui doit quitter rapidement la carte.
- Le circuit peut être routé sur une seule couche de cuivre.
- La carte sera montée sur un dissipateur ou un châssis métallique.
- Vous voulez une carte rigide qui ne se déforme pas sous la chaleur.
La construction d’une carte IMS et les règles de conception sont détaillées sur la page PCB IMS aluminium.
Quand rester sur le FR4
- Le design exige plus d’une couche de cuivre ou des trous métallisés.
- Le routage est dense (microcontrôleurs, composants à pas fin, interfaces).
- La chaleur est modérée et se gère avec de la surface de cuivre ou un dissipateur sur le composant.
Pour davantage de couches, voir les cartes double face, 4 couches et 6 couches, ou la page simple face pour les designs simples.
Ce qu’il faut préciser à la commande
- FR4 : épaisseur 0,51–2,4 mm, cuivre 18, 35, 50 ou 70 µm, température de transition vitreuse Tg 135 °C (standard), 150 °C ou 170 °C.
- IMS aluminium : épaisseur de la base et conductivité thermique du diélectrique ; les alliages de base courants sont le 5052 et le 6061.
- Dans les deux cas : couleur du vernis épargne et de la sérigraphie, finition (HASL sans plomb) et contour.
Toutes les options se règlent dans le calculateur de prix, qui donne une estimation immédiate en euros. Si vous hésitez sur le matériau adapté à votre design, contactez-nous — nos ingénieurs vous conseillent avant la commande.
Questions fréquentes
Combien de couches de cuivre une carte aluminium comporte-t-elle ?
Une seule. Si vous avez besoin de plusieurs couches de cuivre, utilisez du FR4.
Quand une carte aluminium est-elle le meilleur choix ?
Quand il faut évacuer de la chaleur, par exemple avec des LED et des étages de puissance, car la base métallique éloigne la chaleur des composants.
Une carte aluminium est-elle testée électriquement ?
Oui. Chaque carte passe un test électrique à 100 % (court-circuit et circuit ouvert, sondes mobiles) et une AOI, et les cartes aluminium subissent en plus un test d’isolement haute tension (hi-pot).
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