FR-4 — La densité avant tout
Le stratifié époxy-verre offre la plus grande densité de routage par unité de surface : 1 à 38 couches, pistes et espacements de 0,06 mm, vias laser jusqu’à 0,1 mm et contrôle d’impédance sur chaque couche de signal. Ses limites sont thermiques et diélectriques, et non mécaniques.
Noyau métallique — La dissipation thermique avant tout
Un diélectrique mince sur une base en aluminium dissipe la chaleur des composants. Le compromis réside dans la densité : la base conductrice et le diélectrique mince rendent les trous métallisés et le routage multicouche peu pratiques ; ces cartes sont donc généralement simple ou double face.
Céramique — La stabilité avant tout
L’alumine et le nitrure d’aluminium tolèrent des températures plus élevées et conservent bien mieux leurs propriétés diélectriques que l’époxy. Ils sont cuits plutôt que stratifiés, ce qui modifie les règles de conception : conducteurs plus fins, éléments usinés au laser et circuits principalement simple ou double face.
Choisir entre ces matériaux
Demandez-vous quel matériau tombe en panne en premier dans l’application. Si c’est la densité de routage, optez pour le FR-4. S'il s'agit de la température de jonction, optez pour un noyau métallique. S'il s'agit de la stabilité diélectrique à haute température ou en radiofréquence, la céramique est la solution, et le substrat (alumine ou AlN) est ce qu'un fabricant de circuits imprimés en céramique confirme le modèle thermique.