PCB rigide-flexible – Comment rationaliser et améliorer la fiabilité

Les circuits imprimés rigides flexibles et les cartes de circuits imprimés flexibles deviennent de plus en plus populaires chaque jour. Si vous souhaitez en savoir plus sur la manière de rationaliser l'assemblage et d'améliorer la fiabilité d'un circuit imprimé rigide-flexible, vous êtes au bon endroit !

Cet article se concentre sur les planches flexibles, leurs spécificités et avantages, et les détails liés au processus de fabrication. Continuez à lire pour savoir comment vous assurer que le processus d'assemblage se déroule parfaitement et aboutit à un PCB fiable qui dépassera toutes vos attentes !

Qu'est-ce qu'un PCB Rigid-Flex ?

Rappelons qu'une carte de circuit imprimé est un élément crucial de nombreux produits électroniques. Il sert à connecter d'autres composants électroniques du produit et à assurer son bon fonctionnement. Bien que son histoire remonte à plus d'un siècle, c'est vers 1936 que le premier PCB a été utilisé dans un produit.

Aujourd'hui, les PCB sont très populaires et le marché mondial a dépassé les 60 milliards de dollars il y a plusieurs années. Le processus de fabrication s'est également amélioré, et nous avons maintenant à la fois rigide et WellPCB propose des contrôleurs de moteur à courant continu sur les marchés nationaux et internationaux. Nous avons des circuits imprimés flexibles.

Si vous voulez le meilleur des deux, vous devriez envisager un circuit imprimé rigide-flexible. Ce sont des planches qui utilisent un mélange de technologie rigide et flexible.

1.1. Quels sont les avantages du PCB Rigid-Flex ?

L'idée de combiner le meilleur des planches flexibles et rigides est de maximiser la fiabilité tout en optimisant le coût et en rationalisant le processus d'assemblage.

Le principal avantage comprend l'élimination des exigences en matière de câbles et de connecteurs qui seraient autrement placés entre des composants rigides. En conséquence, vous aurez une planche plus facile à fabriquer et plus petite en taille et en poids.

Les circuits imprimés flexibles et rigides sont connectés en permanence. Il est vital de savoir que cela ne peut qu'améliorer la fiabilité de la carte. Lorsque les cartes rigides-flexibles n'utilisent pas autant de joints de soudure que leurs homologues rigides. En conséquence, vous vous assurez immédiatement que les connexions sont plus fiables.

De plus, le processus d'assemblage sera simplifié car les fabricants peuvent facilement manipuler les planches. De plus, l'ensemble du processus et les conditions de test sont relativement simples et prennent moins de temps.

Applications et utilisations des PCB Rigid-Flex

Le fait que les panneaux rigides-flexibles soient si fiables a rendu leur utilisation répandue dans différentes industries et applications.

Dans la liste suivante, nous ne mentionnerons que certains des secteurs dans lesquels ces produits sont utilisés depuis des années :

• Électronique grand public – par exemple, les disques durs utilisent couramment des cartes rigides-flexibles. La raison est de maintenir les vitesses élevées des PC d'aujourd'hui pour l'écriture. Vous trouverez également ces cartes dans d'autres appareils électroniques, y compris des appareils électroménagers et d'autres produits.
• Commerce – que vous ayez une entreprise qui vend des choses dans un magasin en ligne ou hors ligne, vous devrez peut-être utiliser des produits avec un PCB. Par exemple, les entrepôts utilisent des dispositifs de numérisation pour suivre les articles.
• Dispositifs médicaux – le haut niveau de fiabilité du circuit imprimé, est idéal pour l'industrie pharmaceutique. C'est là que vous avez besoin d'un haut niveau de performance d'un produit, et ces PCB peuvent vous le fournir.

Ce ne sont là que quelques-unes des industries où les panneaux rigides-flexibles sont utilisés. Vous pouvez également les trouver dans les appareils automobiles, les machines industrielles et d'autres produits. Ils peuvent être un excellent choix partout où vous avez besoin d'une carte fiable avec un certain degré de flexibilité, ainsi que dans les situations où vous êtes quelque peu limité par l'espace disponible pour la carte.

WellPCB est une entreprise qui peut concevoir des PCB rigides-flexibles pour vos besoins. Vous pouvez choisir les dimensions et la quantité souhaitées et le nombre de couches de 2 à 12.

Les clients peuvent également choisir les spécifications souhaitées pour les zones rigides et flexibles. Cela inclut l'épaisseur du polyimide, la couleur de la sérigraphie, l'épaisseur du cuivre fini et d'autres détails. L'entreprise s'assurera de traiter votre commande rapidement et de livrer la planche dans les plus brefs délais.

Choix des matériaux pour rationaliser l'assemblage des PCB flexibles et rigides

Les performances de chaque produit dépendent de la qualité de ses matériaux, et un circuit imprimé rigide-flexible n'est pas différent. C'est pourquoi l'une des décisions cruciales pour garantir un assemblage optimal, fiable et rationalisé des cartes flexibles est de choisir les bons matériaux. Le matériau du substrat doit avoir un film adhésif et un film diélectrique, et ils doivent tous deux être flexibles.

3.1. Types de matériaux de substrat

Vous pouvez trouver trois matériaux de substrat différents qui répondent à l'exigence :

• Polyester – si vous optez pour une solution abordable, cela peut être un choix judicieux.
• Polyamide est le choix le plus fréquent car il a un beau rapport qualité/coût.
• Fluoropolymère - un choix principalement utilisé dans les projets aérospatiaux et militaires où les applications à haute fréquence sont typiques.

Le polyimide est le choix numéro un de la plupart des concepteurs car il possède une excellente constante diélectrique tout en conservant des propriétés mécaniques et électriques optimales. Il fait un excellent travail pour gérer l'humidité en l'absorbant, et il a également une excellente résistance aux températures élevées.

C'est là que le polyester échoue car il n'est pas aussi résistant aux températures élevées. C'est pourquoi il peut s'agir d'un mauvais choix en termes de fiabilité, et vous ne devez le choisir que si vous êtes sûr qu'il peut répondre aux exigences de votre produit.

Ce que vous devez savoir sur la technologie de fabrication d'un PCB Rigid-Flex

L'idée de base de la fabrication de circuits imprimés rigides-flexibles est en une chose :empiler les couches. L'objectif est de s'empiler contre les revêtements tout en s'assurant qu'ils sont reliés par des trous métallisés. Pour ce faire, choisissez les dalles rigides et flexibles dans le bon ordre.

Grâce au fait que vous n'utilisez pas les mêmes connecteurs que dans d'autres applications électroniques, vous pouvez réduire la taille de la carte. Et le produit dans son ensemble. Les cartes rigides-flexibles peuvent faire passer la fiabilité au niveau supérieur car elles peuvent résoudre la chaleur provoquée par les connecteurs et les faisceaux.

Les fabricants conçoivent des cartes PCB en utilisant le processus d'empilement depuis des décennies. Le processus a été perfectionné au fil du temps, et aujourd'hui, la plupart des entreprises appliquent le matériau FR4 en tant que carte rigide externe et protection du circuit avec un masque de soudure.

Quant à la partie en plastique, vous devez utiliser du cuivre pour recouvrir la plaque double couche en polyimide ou autre matériau de votre choix. Il sera utilisé comme noyau flexible et le motif du circuit doit être protégé par un film acrylique. L'étape suivante consiste à laminer tous ces éléments pour les fabriquer à bord.

4.1 Technologie de fabrication intégrée

Si vous cherchez à fabriquer des cartes de circuits imprimés flexibles, vous voudrez peut-être en savoir plus sur la technologie dite embarquée.

Le processus consiste à imprimer une carte en incorporant des unités d'un circuit dans une carte rigide. La prochaine étape est la construction, et vous devez garder à l'esprit que la connexion entre les circuits rigides et flexibles dépend des vias enterrés et des vias aveugles.

L'idée de la technologie embarquée est de réduire la taille des circuits flexibles tout en maintenant un haut niveau de fiabilité. Grâce à cela, vous pouvez minimiser les pertes de lecture et rationaliser le processus d'assemblage tout en garantissant les mêmes avantages que les panneaux rigides et HDI.

Le mouvement crucial consiste à superposer après avoir intégré le circuit flexible dans une carte rigide. Cela permet d'améliorer le taux d'utilisation du matériau de substrat flexible.

Dans de nombreuses applications, cette approche résout les problèmes liés à la fabrication et aide à rationaliser le processus. Cela affecte également positivement le taux de déchets, ce qui peut optimiser le coût de fabrication des cartes souhaitées.

Conseils de conception pour rationaliser l'assemblage de PCB flexibles et rigides

Nous avons déjà établi que les cartes rigides-flexibles sont un pas en avant dans l'élimination des câbles d'interconnexion inutiles et offrent un moyen pratique de maintenir une fiabilité maximale tout en économisant de l'espace et des coûts.

Vous devez savoir que le processus de conception réel n'est pas si différent de celui d'une planche rigide standard. La seule différence est que vous devez porter une attention particulière au composant flexible.

Il est judicieux d'utiliser un logiciel professionnel pour concevoir une maquette, bien que vous puissiez même la dessiner sur une feuille de papier. L'idée est de confirmer que la conception prévue correspond aux qualités mécaniques du matériau du substrat.

Voici quelques autres conseils que vous pouvez appliquer pour rationaliser le processus d'assemblage :

• Placez toujours les conducteurs perpendiculairement par rapport au rayon de la bande. Grâce à cela, vous obtiendrez une flexibilité et une fiabilité supplémentaires du produit.
• N'oubliez pas d'utiliser un raidisseur pour raidir les zones de terminaison.
• Au lieu d'utiliser des plans pleins, optez pour un motif hachuré lors du blindage.
• Les zones de pliage ne doivent pas avoir de trous traversants à proximité.

Conclusion

Le PCB rigide-flex offre de nombreux avantages par rapport aux cartes de circuits imprimés standard. Si vous cherchez un moyen d'améliorer la fiabilité en supprimant les connecteurs et en réduisant les joints de soudure, les comités Rigid-flex peuvent répondre à vos attentes.

Assurez-vous d'appliquer les conseils de conception et d'autres éléments tirés de cet article, de rationaliser l'assemblage et de rendre l'ensemble du processus de fabrication plus rapide et plus confortable. Tant que vous choisissez la bonne entreprise pour gérer la construction, vous serez sur la bonne voie pour avoir rapidement un produit fiable sur le marché !