Au-dessus d'environ 1 GHz, un stratifié cesse de se comporter comme un support passif. La perte diélectrique arrive sous forme d'atténuation, la constante diélectrique fixe la vitesse du signal et la longueur qu'un stub peut courir, et l'humidité reprise dans l'air déplace les deux. Une carte haute fréquence y répond par un matériau choisi pour son comportement électrique plutôt que pour ses propriétés mécaniques, et par un empilement modélisé avant que le moindre cuivre ne soit gravé.
Ce qui change au-dessus de 1 GHz
- La perte — l'atténuation augmente avec la fréquence et avec le facteur de dissipation du stratifié : le matériau compte donc autant que la géométrie des pistes.
- La constante diélectrique — la largeur de piste qui donne une ligne à 50 Ω dépend de la constante diélectrique et de sa tolérance, d'où l'empilement figé avant le routage.
- L'humidité — l'eau absorbée relève la constante diélectrique effective et la perte, ce qui réserve les stratifiés à faible absorption aux équipements qui travaillent en extérieur.
- La surface du cuivre — en haute fréquence, le courant se concentre dans la surface du conducteur : le traitement de surface et la rugosité du cuivre se choisissent avec la finition, pas après.
- La mécanique — un matériau à base de PTFE est plus tendre que le FR-4 : le perçage, le traitement des trous et le support de panneau sont adaptés au lieu d'être lancés sur la recette standard.
Matériaux et stock
Les stratifiés haute fréquence Rogers, Arlon, Taconic et Nelco sont tenus en stock, si bien qu'un prototype n'attend pas une commande de matériau ; le FR-4 haut Tg et le stratifié sans halogène couvrent les cas où la fréquence reste modérée et le budget plus serré. Les cartes sont fabriquées de 1 à 38 couches jusqu'à 580 × 1900 mm, avec 0,06 mm de ligne et d'espacement sur les couches fines et 0,5–20 oz de cuivre lorsqu'une section de puissance partage l'empilement.
Empilement, impédance et assemblage
L'impédance est tenue à ±10 % : épaisseur du diélectrique, constante diélectrique, poids de cuivre et largeur de piste sont modélisés ensemble puis vérifiés sur la carte finie. ENIG, argent par immersion, étain par immersion, flash or, doigts dorés, HASL, HASL sans plomb et OSP sont disponibles, et des constructions mixtes sont utilisées lorsqu'une section numérique et une section RF partagent une carte. L'assemblage tourne dans la même usine avec quatre lignes SMT à six millions de composants par jour et l'inspection aux rayons X : un module RF peuplé part en une seule pièce.
Choisir l'empilement dans la gamme haute fréquence
Une demande haute fréquence ne signifie pas que la carte entière doit être fabriquée dans le stratifié coûteux. Le matériau à faible perte n'a sa place que là où l'atténuation, la constante diélectrique ou l'humidité absorbée se trouvent réellement dans le trajet du signal, et repérer ces couches est le premier travail d'une revue d'empilement.
Deux constructions couvrent l'essentiel. Un empilement entièrement haute fréquence fait passer le même stratifié dans toutes les couches, ce qui conserve une seule fenêtre de pressage et un seul comportement de dilatation sur le panneau. Un empilement hybride garde les couches RF sur le noyau à faible perte et confie les couches numériques et les couches d'alimentation à un stratifié époxy standard, ce qui achète la performance électrique là où elle est nécessaire et laisse le reste sur un matériau plus facile à presser et plus facile à acheter. Ce que l'hybride coûte, c'est un second jeu de matériaux et un second comportement de dilatation : le cycle de pressage et la tolérance de repérage doivent absorber les deux.
Dans les couches RF, la largeur de piste n'est pas un choix libre. La largeur qui donne l'impédance cible découle de la constante diélectrique et de l'épaisseur du diélectrique : un noyau plus mince resserre les pistes, un noyau plus épais les élargit, et la même largeur sur un autre stratifié donne une autre impédance. Le cuivre fait partie de la même décision : un cuivre laminé présente une surface plus lisse qu'un cuivre électrolytique, et en haute fréquence cette rugosité entre dans la perte.
Quatre questions déplacent l'empilement avant que quiconque le chiffre :
- La fréquence associée à la longueur de piste — un trajet court sur une couche bien référencée peut rester sur stratifié standard, un trajet long à la même fréquence non ; les deux se jugent ensemble et pas sur la fréquence seule.
- Une référence continue sous la couche RF — le plan de masse doit courir sans interruption sous la piste, si bien qu'une fente sans conséquence sur une couche numérique est un défaut sur une couche RF ; lorsque la fente ne peut pas disparaître, c'est le routage ou le nombre de couches qui change.
- Le fait que la carte doive aussi se plier ou coulisser — un PCB rigide-flex porte la section RF à travers la charnière, ce qu'un empilement de couches ajoutées sur une carte rigide ne fait pas.
- Le nombre de cycles de pressage nécessaires — un empilement hybride ou à couches enterrées est pressé plus d'une fois, et l'origine de ce nombre est décrite sur la page PCB multicouches.
Rien de tout cela ne bouge seul. L'empilement fixe le programme de perçage, la mise en panneau, la disposition des coupons et les contrôles de premier article : il se tranche donc en revue technique, avant que deux devis ne soient posés côte à côte.
Où sont utilisés les circuits haute fréquence
Infrastructure sans fil et cellulaire, équipements satellite et radio, modules radar et antenne, amplificateurs de puissance et amplificateurs à faible bruit, et réseaux passifs de type répartiteurs, coupleurs, duplexeurs et filtres. Le radar automobile et le matériel de télécommunications font les volumes ; lorsque c'est la température, et non la fréquence, qui est l'exigence dure, un substrat céramique prend le relais.
Une étude de cas de 2026 montre une carte radar 10 couches hybride FR4 et Rogers RO3003 construite pour un client automobile, avec le pressage et les contrôles d'impédance qui l'ont rendue possible.
Ce qui fait le prix d'une fabrication haute fréquence
Deux devis pour un même dessin RF peuvent beaucoup diverger sans qu'aucun fournisseur n'ait tort : le prix suit la quantité de stratifié à faible perte réellement nécessaire, le nombre de pressages de l'empilement et la façon dont les coupons d'impédance se répartissent sur la quantité — pas la surface finie de la carte.
- Le stratifié s'achète à la feuille, pas à la carte. Un noyau à faible perte impose une surface minimale de commande et son propre délai, si bien qu'un empilement hybride fait tourner deux calendriers de matière à la fois, et qu'une petite commande se chiffre sur la feuille consommée plutôt que sur les cartes qui en sortent.
- Les chutes restent dans la commande. Les noyaux haute fréquence sont mis en panneau selon le dessin cuivre de ce travail, et le reste ne peut pas passer en matériau standard sur une autre commande : le rendement dépend donc de la mise en panneau, pas du contour de la carte.
- La fenêtre de process est plus étroite. Un noyau souple à base de PTFE demande ses propres paramètres de perçage, son propre traitement des trous — plasma ou activation au naphtalène de sodium — et un profil de pressage différent : le lot est donc réglé pour le matériau au lieu de suivre la recette standard.
- Les coupons et les premiers articles partent avec le lot. L'épaisseur du diélectrique et la constante diélectrique se confirment sur un coupon découpé et mesuré : la vérification est un coût fixe par lot, qui se répartit sur moins de cartes à mesure que la quantité baisse.
- Un empilement hybride repaie à la presse. Deux matériaux se dilatent différemment, le repérage et le rendement bougent ensemble, et l'axe se décide dans l'empilement plutôt que chez le fournisseur.
La comparabilité revient à la même liste à l'envers : même famille de stratifié, même empilement, même type de cuivre, même finition de surface, même impédance cible, même mise en panneau et même quantité. Les limites derrière chacun de ces axes figurent sur la page Capacités de fabrication PCB.
Obtenir un devis
Envoyez le jeu de Gerber avec le stratifié, l'empilement, l'impédance cible et sa tolérance, la plage de fréquence et la quantité. Les prototypes reviennent en 1 à 3 jours et le volume moyen en 4 à 10 jours ; les limites process sont sur la page capacités et les certificats délivrés sur la page des certifications.
Les cartes haute fréquence qui passent à l'assemblage sont couvertes par la page assemblage PCB en Chine, sourcing et intégration compris.
