Pliage et pliage de Circuit imprimé Souple
Les circuits flexibles sont idéaux pour de nombreux besoins électroniques actuels. Ils sont légers, compacts et, s'ils sont bien conçus, extrêmement robustes. Cependant, parce qu'il se plie, un circuit flexible a des exigences très spécifiques qui sont différentes de celles des circuits rigides traditionnels. Les matériaux, l'architecture du circuit, l'emplacement des caractéristiques et le nombre de couches du circuit doivent tous être pris en compte dans le processus de conception. Il en va de même pour le degré de courbure du circuit, le degré d'étanchéité de la courbure, la manière dont la courbure sera formée et la fréquence à laquelle le circuit sera fléchi. En définissant soigneusement les priorités de l'application et de la conception et en reconnaissant les exigences uniques imposées aux circuits flexibles, le concepteur peut travailler dans le cadre de ces exigences afin de réaliser le plein potentiel de la technologie.
Calcul de la longueur du Circuit imprimé Souple
La question la plus fréquente que nous recevons concernant les circuits flexibles est la suivante : "De combien puis-je plier un circuit flexible ?" La réponse standard de l'IPC est 10 fois l'épaisseur du matériau. Il existe une section dans la norme IPC-2223 qui offre des informations raisonnables sur les calculs de rayon de courbure. Mais d'autres facteurs doivent être pris en compte lors de la conception d'un circuit flexible pour une fiabilité élevée.
Avec des zones flexibles courtes, quatre couches flexibles collées sont plus faciles à plier que les couches flexibles 2+2 avec entrefer.
Divers facteurs peuvent avoir un impact sur les performances d'un circuit lorsqu'il est fléchi. Il s'agit notamment de :
- Plus l'axe de flexion neutre est proche du centre de la pile de matériaux du circuit, plus les forces seront réparties uniformément entre les autres couches du circuit lors de la flexion.
- Angle de flexion - moins un circuit est fléchi, plus le risque de dommage est faible.
- Épaisseur du circuit - une épaisseur moindre réduit le risque de dommages lors de la flexion.
- Rayon de courbure - un rayon plus grand permet de réduire le risque de dommages.
- Fréquence de flexion - une construction qui pourrait ne pas être acceptable pour une application dynamique, dans laquelle le circuit sera régulièrement fléchi, peut être acceptable dans un circuit conçu pour être plié une seule fois pour l'installation.
- Matériaux - une sélection appropriée des matériaux en fonction de leur capacité à s'adapter à la flexion et de la manière dont ils transmettent ces forces aux autres couches dans la zone de flexion améliorera les performances.
- Construction - les concepteurs doivent éviter de placer dans la zone du coude ou à proximité des éléments qui sont particulièrement vulnérables aux forces générées dans la zone du coude, ou qui peuvent affaiblir la structure du circuit environnant lorsqu'elle est fléchie.
Nous avons effectué une simulation des coûts de fabrication avec un circuit réel rigide-flexible et un équivalent comparatif rigide-câble-rigide. Les BoM des composants utilisés pour la comparaison ne différaient que par le câble et les connecteurs requis pour la version non flexible. Pour notre simulation, la conception traditionnelle est composée de cartes à quatre couches qui utilisent des câbles et des connecteurs flexibles entre elles, tandis que la conception de circuit rigide-flexible est un Circuit imprimé à quatre couches avec deux couches flexibles intérieures. Le coût de fabrication des deux conceptions est basé sur des devis réels de fabricants de Circuit imprimé, et comprend le coût de l'assemblage.
RÉDUIRE L'ÉPAISSEUR TOTALE DE LA CARTE FLEXIBLE DANS LA ZONE DE FLEXION
- Réduire le poids du cuivre de base (et les épaisseurs d'adhésif correspondantes) ou réduire l'épaisseur du diélectrique.
- Utilisez des matériaux de base sans adhésif. Les matériaux sans adhésif réduisent généralement l'épaisseur initiale de chaque substrat de 12 à 25 um (0,0005"- 0,0010") par rapport aux substrats à base d'adhésif.
- Éliminez le placage de cuivre sur les conducteurs dans la zone de flexion (région dynamique) en utilisant le placage sélectif (placage de plaquettes/placage de boutons uniquement), ce qui permet au circuit d'avoir une flexibilité accrue.
Étant donné que les normes IPC sont rédigées de manière conservatrice afin de prendre en compte de nombreux facteurs qui peuvent affecter la résilience du circuit, il est possible d'atteindre en toute sécurité des rapports de courbure inférieurs aux normes. Cependant, en raison du nombre de facteurs qui peuvent affecter les performances à des rapports de courbure inférieurs à ceux recommandés, il est fortement recommandé aux concepteurs de travailler avec un fabricant de circuits flexibles expérimenté pour développer de telles conceptions.
