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PCB rigide-flexible sans couches

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Demande personnalisée

APERÇU

Article PCB rigide-flexible
Couche maximale 36L
Trace/Espace minimum de la couche intérieure 3/3 mil
Trace/Espace minimum de la couche sortante 3,5/4 mil
Couche intérieure Max Cuivre 6 onces
Couche de sortie Max Cuivre 3 onces
Forage mécanique minimum 0,15 mm
Forage laser minimum 0,1 mm
Rapport d'aspect (perçage mécanique) 12:1
Rapport d'aspect (perçage laser) 1:1
Tolérance du trou d'ajustement à la presse ±0,05 mm
Tolérance PTH ±0,075 mm
Tolérance NPTH ±0,15 mm
Tolérance de fraisage ±0,15 mm
Épaisseur du panneau 0,4-3 mm
Tolérance d'épaisseur du panneau (<1,0 mm) ±0,1mm
Tolérance d'épaisseur de planche (≥1,0 mm) ±10%
Tolérance d'impédance Mono-extrémité : ±5 Ω (≤ 50 Ω), ± 10% (> 50 Ω)
Différentiel:±5Ω(≤50Ω),±10%(>50Ω)
Taille minimale du tableau 10*10mm
Taille maximale du tableau 22,5*30 pouces
Tolérance de contour ±0,1mm
BGA minimum 7 millions
Min. SMT 7*10 millions
Traitement de surface ENIG, doigt d'or, argent d'immersion, étain d'immersion, HASL(LF),OSP,ENEPIG,Flash Gold; placage or dur
Masque de soudure Vert, noir, bleu, rouge, vert mat
Dégagement minimum du masque de soudure 1,5 million
Barrage de masque de soudure minimum 3 millions
Légende Blanc, noir, rouge, jaune
Largeur/hauteur minimale de la légende 4/23 mil
Largeur du filet de souche 1,5 ± 0,5 mm
Arc et torsion 0.05%
Table des matières
Article principal (H2)

Avec rigidité et flexibilité réunies en un seul, le PCB rigide-flexible sans couches offre le meilleur des deux mondes. Vous obtenez un circuit robuste qui peut se plier et jouer différents rôles dans différentes industries. Cet article apportera plus de lumière sur les PCB rigides-flexibles sans couches, ses caractéristiques, ses avantages, ses applications ainsi que ses limites.  

Qu'est-ce qu'un PCB rigide-flexible sans couches ?

Il s'agit d'un circuit imprimé doté d'une couche conductrice nichée entre deux couches de polyimide. Cela implique que les traces du circuit sont gravées directement sur une seule couche de matériau isolant flexible. La couche de cuivre dans un PCB rigide-flexible sans couches génère un modèle de circuit pour lequel il est conçu.

Principales caractéristiques du PCB rigide-flexible sans couches

Certains facteurs distinctifs des PCB rigides-flexibles sans couches comprennent les trois suivants. 

  • Blindage : Il s’agit d’un moyen largement utilisé pour limiter les interférences électrostatiques. 
  • Contrôlé Impédance: Avec la nécessité de développer des PCB avec des exigences de vitesse plus élevées, il est bon que des traces d'interférence soient construites. Ceux-ci aident à réduire la résistance électrique. Il est également utile pour faire la transition entre les interconnexions et la piste. 
  • Panélisation: De nombreux circuits sont coupés après fabrication. Ces circuits peuvent être découpés dans les bords, mais ils restent connectés au panneau via de petites languettes. C'est pourquoi ils restent immobiles lors de l'assemblage des composants et quelle que soit la méthode utilisée : brasage à la vague ou languettes pick and place. 

Avantages des PCB rigides et flexibles sans couches

Ce type de circuit imprimé offre de nombreux avantages par rapport aux autres PCB. 

Gain de place et de temps

Le PCB rigide-flexible sans couches ne nécessite pas d'assemblages de câbles ni de connecteurs. Cela le rend rentable et laisse de côté suffisamment d’espace vide sur le circuit. De plus, comme il n'y a que quelques pièces, ce qui rend les PCB rigides et flexibles sans couches légers et compacts.  

Assemblage rapide

Puisqu’une seule chaîne d’assemblage est nécessaire, le PCB rigide-flexible sans couches est facile à construire. L'assemblage est rapide et facile car il y a moins de composants à combiner. Il s'agit d'un avantage significatif par rapport aux PCB rigides. Cette dernière demande beaucoup plus de temps d’assemblage et de production.  

Fiabilité accrue

Les PCB rigides et flexibles sans couches ont une fiabilité exceptionnelle, encore meilleure que les assemblages de câbles et les connecteurs. Bien que les connecteurs puissent causer des problèmes, les PCB rigides et flexibles sans couches offrent moins de cas de mauvaises connexions et, par conséquent, de pannes. Ces propriétés les rendent très fiables dans des conditions de fonctionnement extrêmes. 

Résistance aux vibrations

De nombreuses industries ont besoin de pièces capables de supporter les chocs et les vibrations lorsqu’elles fonctionnent efficacement. C'est là que les PCB rigides et flexibles sans couches fonctionnent bien. La partie flexible peut encaisser ces chocs facilement sans que les connexions ne se cassent à cause du choc. Cela les qualifie pour une utilisation dans des applications où les chocs et les vibrations sont inévitables. 

Facile à tester

Les tests sont une procédure importante qui permet de confirmer l'efficacité et l'efficience du PCB. L’avantage des PCB rigides-flexibles sans couches est qu’en l’absence de connexions et d’assemblages, les tests sont plus faciles et plus rapides.

Limites des PCB rigides-flexibles sans couches

Faible capacité de charge de courant

Étant donné que les PCB rigides et flexibles sans couches comportent une seule couche, ils ne peuvent transporter qu'une quantité limitée d'électricité, ce qui en fait une option limitée dans certaines applications. 

Sujet aux dommages

Sur le substrat souple, il y a quelques traces apparentes. Cela rend ce type de PCB plus sensible aux dommages causés par des éléments externes, tels que l'environnement. 

Restrictions de routage

La couche unique de traces est incapable d'accueillir des circuits complexes, ce qui la différencie également du PCB rigide-flexible en couches. 

Comment assembler une carte PCB flexible et rigide ?

Avant de continuer, il est important de se renseigner sur les différents matériaux à utiliser dans un PCB rigide-flexible sans couches. 

Matériaux à utiliser

  • Couverture/substrat : film polyimide, revêtement liquide photoimageable, verre époxy ou verre polyimide  
  • Conducteur : Cuivre
  • Adhésif : préimprégné polyimide, acrylique, époxy, acrylique ignifuge, préimprégné époxy.
  • Raidisseur : verre époxy, polyimide, verre polyimide, cuivre et aluminium

Passons maintenant en revue les principales étapes :

Préparer le matériel

Nettoyez d'abord les films de cuivre stratifiés avec des produits chimiques, puis coupez-les aux tailles appropriées. Coupez également le revêtement, le polyimide, les raidisseurs et le préimprégné. 

Créer le noyau interne de la pièce flexible

Commencez par une carte flexible interne et la génération de son noyau interne. Pour un PCB rigide-flex sans couche avec une seule couche flexible, recouvrez-le d'une fine feuille de cuivre. Pour deux couches ou plus, davantage de bobines de cuivre sont utilisées.  

Réaliser les circuits internes de la partie flexible

Lors de la création de ce PCB, il est important de s'assurer qu'il reste encore quelques traces de cuivre sur la feuille tout en retirant le reste. Recouvrez ensuite la feuille de cuivre d'un matériau spécial qui durcit lorsqu'il est exposé aux rayons UV. Ensuite, placez un film sur son dessus pour dessiner les connexions souhaitées. 

Lorsque la lumière UV tombe dessus, le matériau durci protège les traces de cuivre. Le matériau restant est nettoyé avec une solution chimique. Le cuivre exposé au soleil est immergé dans une solution d'hydroxyde de sodium. Cela laisse les traces du circuit de cuivre derrière. 

Trous de forage

Utilisez un faisceau laser pour faire des trous dans la planche. Cela doit être fait avant de plastifier le coverlay pour terminer le circuit flexible.

Réaliser la couche rigide

Lorsque le PCB rigide-flexible comporte des trous métallisés, une technique de stratification qui utilise une feuille de cuivre alternative et des couches préimprégnées est utilisée. Vient ensuite la création de circuits et de forages. Encore une fois, un laser est utilisé dans le but de déterminer si le PCB possède des fonctionnalités HDI. Enfin, lorsque vous finissez de plastifier les couches flexibles alternées, vous finissez par créer des circuits sur la partie rigide.  

Couper le préimprégné supplémentaire

Retirez le matériau préimprégné supplémentaire juste à l’extérieur de la région flexible avec un laser.

Tester pour vérifier

Terminez le processus avec une finition de surface, un masque de soudure et une sérigraphie. Effectuez cette opération avant de nettoyer la découpe en V et les trous. Après cela, deux tests principaux sont effectués : un clou dans le lit et une sonde volante pour confirmer le fonctionnement du PCB. 

Cela mis à part, certaines industries exigent des tests différents, tels que des tests de détection à quatre bornes pour les secteurs militaire, médical et automobile. 

Applications des PCB rigides-flexibles sans couches

Étant plus fiables, ces PCB ont trouvé des applications dans plusieurs industries. En voici quelques-uns.

Aéronautique et défense

Ils sont plus légers et résistent également aux environnements extérieurs difficiles. Cela les rend adaptés à une utilisation dans des équipements militaires tels que les radars, les satellites, ainsi que dans l'avionique. 

Industrie automobile

Les capacités dynamiques des PCB rigides et flexibles sans couches et l'efficacité de l'espace fonctionnent parfaitement pour les voitures qui ont besoin d'une fonctionnalité plus élevée avec moins de pièces électriques. C’est peut-être la raison pour laquelle ils sont largement utilisés dans la fabrication de capteurs, de systèmes de contrôle et d’affichages automobiles avancés.

Electronique grand public

Comme déjà évoqué, ils sont de petite taille et flexibles. C'est pourquoi ils sont utilisés pour fabriquer des appareils portables, des montres intelligentes, des smartphones et des casques VR/AR.

L'automatisation industrielle

La partie rigide peut supporter les chocs et la partie flexible rend le PCB pliable. Ces raisons suffisent à les faire fonctionner pour les capteurs industriels et la robotique. 

Équipement médical

Ils sont utilisés dans les dispositifs médicaux implantables, les instruments chirurgicaux et les outils de diagnostic en raison de leur capacité à se miniaturiser et à bien s'intégrer.

Comment éviter de commettre des erreurs dans les PCB rigides-flexibles sans couches

Il n'est pas facile de construire un PCB rigide-flexible. On peut dire que la monocouche est la plus simple de toutes, mais elle nécessite une attention méticuleuse aux détails pour ne pas perdre de vue l’application finale.  

Lors de la construction d'un PCB rigide-flexible sans couches, les fabricants n'ont pas à s'occuper uniquement des pièces électriques. L'aspect mécanique est aussi important que l'électrique. Si elle est ignorée, cela peut leur coûter très cher.

Voici ce que l’on peut faire pour relever le défi :

Ne créez pas de trous dans les pièces qui se plient.

Les vias et plots ne doivent jamais être placés sur les zones de courbure. Cela exercera une contrainte mécanique à proximité de la ligne de pliage et, malheureusement, cela pourrait entraîner des altérations structurelles dans les trous métallisés. 

Que faire : Placez les vias et les pads dans des endroits sûrs. Le meilleur endroit est celui où ils ne se plient à aucun stade de leur opération. Idéalement, cela n’est jamais suggéré, alors pour être sûr, utilisez des ancrages. Cela rendra également les trous plaqués robustes. Vous pouvez essayer une larme pour attacher le trou plaqué à la trace. Des pads ou vias plus grands sont également une bonne idée. 

Effectuez soigneusement le routage sur la section de pliage.

Toutes les traces sur la ligne de pliage doivent être en ligne droite et à égale distance. Pour éviter de commettre des erreurs, ajoutez des traces factices. Cela contribuera à renforcer la robustesse mécanique et à empêcher les traces de subir des dommages tels que la rupture. 

De plus, évitez de créer des coins avec des traces là où se trouve la section de pliage. Même si les traces doivent se déplacer dans une autre direction, optez pour des tracés courbes plutôt que des angles vifs. 

Implémentez un plan de sol structuré avec des hachures croisées.

Ne remplissez pas le plan de masse avec du cuivre massif, car cela rendrait la zone trop rigide et moins flexible. Cela exercera également une pression immense sur la région. Une valeur sûre serait de vous essayer à une zone au sol avec un motif entrecroisé sur la partie flexible du PCB.

Ou pour lutter contre ce problème, utilisez un logiciel de conception de PCB. Un outil bien conçu garantira que vous respectez toutes les directives de la conception de PCB rigides et flexibles sans couches. Ou utilisez la CAO. Cela permet de créer des zones et des connexions de manière appropriée, facilitant ainsi la conception de circuits à la fois rigides et flexibles.

L’avenir de la technologie Rigid-Flex sans couches

Même si la technologie des PCB a très bien progressé au cours de la dernière décennie, ne vous attendez pas à ce qu'elle ralentisse. Avec l’introduction de temps en temps de technologies plus récentes et plus performantes, attendez-vous à plusieurs surprises. Certains d'entre eux comprennent les éléments suivants : 

Plus d'applications : On s'attend à ce que la flexibilité et la fiabilité des PCB rigides et flexibles sans couches permettent leur utilisation dans davantage d'industries. Certains d’entre eux incluent les appareils portables et l’IoT. 

Réduction du coût de fabrication: Les améliorations des techniques de fabrication vont se poursuivre. Cela signifie que nous pouvons nous attendre à ce que le coût de production diminue, ce qui le rendrait plus abordable. 

Développement d'outils sophistiqués: Les progrès technologiques font des progrès. Les futurs outils de CAO dotés de mises à jour nouvelles et améliorées permettront au processus de conception d'être plus simple et plus rapide. Étant donné que le prototypage sera rapide, attendez-vous à ce que l’ensemble de la procédure se termine plus rapidement.  

Intégration 3D : Dans les années à venir, les circuits flexibles pourraient inclure des formes 3D courbes. Cela pourrait aider à développer des formes intéressantes dans les biens de consommation, qui pourraient être guidées de manière appropriée par la fabrication additive. 

De meilleurs matériaux : La fiabilité des PCB rigides et flexibles sans couches sera renforcée par de nouveaux matériaux qui rendront le PCB plus résistant à la chaleur et également plus stable. 

Combinez tout ce qui précède et vous pourrez imaginer l’avenir : dynamique, performances supérieures et davantage d’applications. 

Pensées d'adieu

Dans l'ensemble, les PCB rigides et flexibles sans couches présentent plusieurs avantages et ont ainsi trouvé leur place dans différentes industries. Bien qu'ils ne soient pas utilisés aussi fréquemment que les PCB rigides-flexibles en couches, ils sont toujours considérés comme étant d'une grande valeur et d'une grande utilité. Si vous souhaitez en savoir plus sur les PCB rigides-flexibles sans couches, contactez notre équipe.

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