PCB rigide flexible – Comment rendre son assemblage plus simple et plus fiable

Voulez-vous essayer Flex-rigid PCB, mais vous avez peur des problèmes de performances potentiels et des problèmes lors du processus d'assemblage ?

Tant que vous assurez le bon déroulement du processus de conception et de fabrication, vous recevrez une carte de circuit imprimé fiable et performante.

Découvrez des conseils et considérations essentiels qui peuvent vous aider à rationaliser l'assemblage et à améliorer la fiabilité des PCB flexibles et flex-rigides !

La différence entre les PCB flexibles et rigides

Voici un aperçu de base si vous avez besoin d'un rappel. Vous disposez de trois types de circuits imprimés de base :rigide, flexible et flex-rigide.

Les planches rigides sont également réputées comme ordinaires. Bien qu'elle soit loin d'être une chose du passé, la flexibilité est la dernière percée dans l'industrie des PCB. En conséquence, nous avons à la fois des PCB flex-rigides et flexibles.

Les panneaux flex-rigides combinent des couches rigides et flexibles, et les panneaux flex s'en tiennent à l'utilisation de composants flexibles uniquement. En d'autres termes, les PCB flexibles sont ceux qui offrent une flexibilité totale. Le choix dépend finalement de vous et des exigences de votre application.

Jetez un coup d'œil à certains avantages apportés par l'utilisation de planches flex et flex-rigides :

• Flexibilité – l'avantage le plus important est que vous pouvez les installer dans des espaces inhabituels et presque n'importe quel design.
• Dispositions haute densité – mettre moins de composants dans une zone encombrée garantit un poids et une taille réduits de vos cartes.
• Coût global réduit – le fait que vous concevez des cartes plus petites et plus fines que les PCB conventionnels réduira le coût total du projet.
• Fiabilité améliorée – ces cartes ont déjà une meilleure sécurité que les cartes ordinaires.

Comment choisir le bon matériau

Si vous voulez que votre circuit imprimé fonctionne bien, vous devez choisir des matériaux de haute qualité. Jetons un coup d'œil à certains matériaux nécessaires utilisés pour les PCB flexibles :

• Polyimide – c'est le matériau de substrat le plus populaire. Une belle combinaison de caractéristiques décentes et de faible coût le rend particulièrement attrayant.

• COUP D'ŒIL – c'est l'abréviation de polyéther éther cétone. Le contenu lui-même n'est pas du pur PEEK mais basé sur celui-ci. L'excellente résistance à la température et aux radiations est la raison pour laquelle nous voyons ce matériau dans des applications avancées.

• PTFE - c'est l'abréviation de polytétrafluoroéthylène, mais il est connu sous le nom de téflon dans les casseroles. Il supporte bien les températures élevées et présente une faible dissipation.

• Vous devez également tenir compte du revêtement, de la conduite et des autres matériaux nécessaires à la conception de vos cartes.

PCB flex-rigide - Comment choisir un équipement normal

Assembler votre PCB flexible sur des machines à la pointe de la technologie est essentiel pour ses performances et sa fiabilité. Vous pouvez avoir des matériaux de qualité supérieure et le meilleur design possible. Cela ne vous servira à rien si vous ne profitez pas d'équipements modernes.

Seules les meilleures entreprises de PCB s'assurent d'utiliser les derniers équipements et de rassembler du personnel expérimenté. L'une de ces sociétés est WellPCB, qui est au service des utilisateurs de divers secteurs depuis des années.

Les connaissances et l'expérience du personnel expert garantissent que vous aurez toujours la meilleure solution pour l'application souhaitée. Le montage sera rapide et simplifié, ce qui signifie que vous recevrez vos planches dans les plus brefs délais.

PCB flex-rigide – L'importance de la gestion des piles

L'une des considérations cruciales de la conception de circuits imprimés flexibles est la gestion de la pile. Si vous définissez correctement votre pile, cela garantira l'assemblage et les performances sans faille de votre carte. Si vous le mettez comme ça, cela semble simple. Cependant, définir un modèle précis n'est pas une tâche facile.

Outre les connaissances requises pour utiliser un logiciel de conception approprié, l'expérience joue un rôle crucial dans la gestion du stackup. Ce n'est que grâce à l'expérience et à l'apprentissage que les piles fonctionnent bien et que vous pouvez apprendre à concevoir des PCB fiables.

Les concepteurs seront confrontés à différents défis tout au long du processus de conception. Ils doivent éviter tout défaut dans la conception elle-même. Ceux-ci peuvent inclure une communication inadéquate avec le fabricant et une gestion globale inefficace, ce qui peut affecter les performances de votre carte.

De plus, il serait utile que vous considériez que votre conception est réalisable dans la pratique. Cela signifie que le fabricant peut y parvenir avec l'équipement et les matériaux disponibles aujourd'hui. Bien que les entreprises premium utilisent les meilleures machines et outils, tout ce que vous dessinez dans un programme n'est pas réalisable dans la pratique.

C'est inutile de le dire, mais vous devez utiliser un logiciel spécialisé conçu pour la conception de PCB. Visez des outils qui offrent une prise en charge de la conception 3D pour vous permettre de revérifier le placement des composants et l'intégrité des plis.

Il serait utile que vous envisagiez également d'embaucher un expert pour gérer la gestion du stackup. C'est un sage

déplacez-vous si vous voulez assurer un empilement optimal de votre planche.

Intégrité du circuit imprimé flexible et du plan de masse

Il est temps de faire la différence entre deux types de flexibilité dans les circuits imprimés :

• Flexion dynamique

il s'agit d'une flexibilité standard, ce qui signifie que la planche devra se plier et se plier chaque fois que le produit est utilisé.

• PCB flexible à installer

Comme son nom l'indique, vous n'avez besoin que de flexibilité et de souplesse pendant le processus d'installation. Dès que vous placez la planche à l'endroit prévu, elle cesse d'utiliser ses propriétés élastiques.

Si vous comparez la conception de ces deux types, il sera plus facile de concevoir une carte flexible à installer. Parce que vous n'avez qu'à prendre en compte les contraintes mécaniques des plans de masse lors de la configuration de la carte.

Un circuit imprimé flexible à flexion dynamique doit avoir un signal et une intégrité du plan de masse adéquats. Il serait utile que vous vous concentriez sur les matériaux de substrat et que vous gardiez à l'esprit l'intégrité du message.

L'un des moyens consiste à utiliser des plans de masse en cuivre massif. Ils peuvent desservir des circuits de routage dans des cartes à flexion dynamique. Bien qu'ils conviennent aux circuits à grande vitesse, le cuivre ininterrompu sur les couches flexibles peut entraîner des défaillances et des fissures.

L'alternative peut être le placage au nickel et à l'or, mais vous serez également confronté à un risque de contraintes mécaniques et de fractures si vous l'appliquez à des composants flexibles. Où est la solution alors ?

Les experts recommandent d'utiliser du cuivre recuit car il peut augmenter l'intégrité du plan de masse. Le problème est qu'il s'agit d'une solution coûteuse et qu'elle peut ne pas convenir à tout le monde. C'est pourquoi vous devez analyser où vous avez besoin de la plus grande intégrité de signal sur les plans de masse et n'y mettre que du cuivre recuit.

Vous avez une autre alternative - utiliser des plans au sol de type polygone hachuré. Bien que cela augmente la flexibilité, les signaux à haute vitesse peuvent en souffrir. Vous pouvez les améliorer en utilisant des chemins de retour stables sous les traces à grande vitesse. Gardez à l'esprit que vous devez les garder au moins cinq fois plus larges que les traces de signal.

Gestion de la courbure du PCB flex-rigide

Si vous prévoyez de transporter des plans de masse sous tension sur les couches flexibles de vos cartes, vous ne devriez pas vous soucier uniquement du routage des traces. Ceux qui optent pour un design qui doit se plier à plusieurs reprises devront également tenir compte des trous traversants et des coussinets montés en surface.

Les trous traversants plaqués sont presque standard lors de la conception de circuits imprimés flexibles. Les experts de l'industrie soulignent l'importance de les ancrer avec une superposition supplémentaire en ce qui concerne les coussinets. Cela peut augmenter la résistance et la fiabilité de la planche.

Si vous optez pour un PCB flex-rigide, vous voulez éviter de placer des vias ou des composants près des coudes. Si vous soumettez les arcs à des contraintes mécaniques répétées, vous risquez d'affecter les performances des vias et des composants à proximité. Cela peut diminuer la fiabilité et la durabilité de la carte.

Voici quelques conseils que vous pouvez appliquer en matière de gestion des flexions :

Assurez-vous que le cintrage n'est pas plus serré que nécessaire

Il serait utile d'utiliser des matériaux plus épais dans les zones de pliage

Les articles que vous choisissez pour le pliage ne doivent pas s'étirer car cela peut entraîner une défaillance de la planche

Gestion des traces de circuits imprimés flexibles et rigides

La dernière chose dont nous discuterons est de savoir comment concevoir vos traces. Veuillez jeter un coup d'œil à votre coude et placez-les perpendiculairement à celui-ci. Il est particulièrement essentiel de les router comme ça dans les PCB flex-rigides car vous diminuerez les contraintes de trace. Si vous utilisez une conception à double face, pensez à décaler les tracés.

Surveillez le bas et le haut du circuit et échelonnez les traces dans ces deux positions. De cette façon, vous obtiendrez plus de consistance et de résistance à la flexion continue et aux contraintes mécaniques. Vos planches seront plus solides et plus fiables.

Voici un autre conseil crucial - utiliser un angle de 90 degrés lors de la flexion des traces n'est pas quelque chose que les experts recommandent. Vous souhaitez viser des marques incurvées pour mieux résister au stress. Aussi, en utilisant une courbe linéaire segmentée lors de la configuration de la trace. Vous pouvez minimiser le risque de décollement.

Pour les planches flex-rigides, il faut éviter les pads circulaires et s'en tenir à ceux en forme de larme. Cela garantira un perçage facile et renforcera le matériau de base du substrat. Si nécessaire, vous pouvez utiliser des talons d'ancrage pour un soutien supplémentaire, surtout si vous n'êtes pas sûr de l'adhérence du cuivre.

En ce qui concerne la disposition des traces, vous souhaitez conserver une impédance constante du chemin du signal sur toute la longueur. Visez à spécifier la marque qui conviendra à la fois aux couches souples et rigides de votre planche.

Conclusion

Comme vous pouvez le voir, améliorer la fiabilité de vos planches flex-rigides et flexibles n'est pas une tâche facile. Heureusement, c'est quelque chose que vous pouvez faire tant que vous prenez soin de chaque étape du processus.

Tout commence par la conception, car c'est là que vous rationalisez l'assemblage. Si vous avez besoin d'aide, n'hésitez pas à contacter des ingénieurs professionnels qui peuvent résoudre tout dilemme que vous pourriez avoir ! Prendre les bonnes décisions concernant les matériaux, la gestion de l'empilage et d'autres facteurs ne fera qu'améliorer les performances de votre PCB.