Technologie PCB - Types et structures de cartes souples FPC fabriquées à partir de cartes souples

Le type et la structure de la carte de circuit flexible FPC en carte de circuit flexible sont divisés en fonction de la combinaison du substrat de la carte de circuit flexible et de la Feuille de cuivre. La carte de circuit flexible peut être divisée en deux types: la carte de circuit flexible avec colle et le substrat de circuit flexible sans colle. La structure est divisée en carte de circuit flexible simple face, plaque flexible double face, plaque flexible multicouche, plaque flexible rigide, etc.

Avec le développement rapide de la science et de la technologie et les progrès continus de la haute technologie humaine, les applications de circuits imprimés flexibles sont de plus en plus nombreuses. Par exemple, les cartes flexibles FPC utilisées dans les ordinateurs portables et les smartphones sont les plus courantes et les différents produits électroniques ne sont pas les mêmes. Le type et la structure de la carte flexible FPC utilisée dans la base sont également différents.

Tout d'abord, en fonction de la combinaison du substrat de la carte flexible et de la Feuille de cuivre, la carte flexible peut être divisée en deux types:

Carte de circuit souple adhésive et substrat de circuit souple non adhésif

Parmi eux, le prix de la carte de circuit flexible sans colle est beaucoup plus élevé que celui de la carte de circuit flexible adhésive, mais sa flexibilité, la force de liaison de la Feuille de cuivre au substrat et la planéité des plots sont également meilleures que celles des circuits flexibles adhésifs. Il n'est donc généralement utilisé que dans des situations de forte demande telles que: cof (Chip on Flex, puce nue montée sur une plaque flexible, planéité des plots de butée très exigeante), etc.

En raison de leur prix élevé, les plaques flexibles actuellement utilisées sur le marché sont encore principalement des plaques flexibles avec colle.

Ensuite, nous présenterons et discuterons des plaques flexibles avec colle. Étant donné que les plaques flexibles sont principalement utilisées dans des situations où la flexion est nécessaire, il est probable que des défauts tels que des microfissures et des soudures ouvertes se produiront si la conception ou la fabrication n'est pas raisonnable. Ce qui suit concerne la structure de la carte de circuit flexible et ses exigences particulières en termes de conception et de technologie.

Regardons la structure de la carte de circuit flexible

Selon le nombre de couches de la Feuille de cuivre conductrice, il peut être divisé en une plaque de circuit flexible simple face, une plaque flexible double face, une plaque flexible multicouche et une plaque flexible rigide.

Structure de carte de circuit flexible simple face: la carte flexible de cette structure est la carte flexible la plus simple. Habituellement, le substrat + colle transparente + feuille de cuivre est un ensemble de matières premières achetées à l'extérieur, le film protecteur + colle transparente est une autre matière première achetée à l'extérieur. Tout d'abord, la gravure et d'autres procédés de la Feuille de cuivre sont nécessaires pour obtenir le circuit souhaité et le perçage du film de protection est nécessaire pour révéler les Plots correspondents. Après le nettoyage, utilisez la méthode de défilement pour combiner les deux. Les parties de Plot exposées sont ensuite plaquées avec de l'or ou de l'étain pour la protection. De cette façon, le plancher est fait. Généralement, une petite carte de circuit flexible de forme correspondante est également estampée.

Il y a aussi un masque de soudure imprimé directement sur la Feuille de cuivre, il n'y a pas de film de protection, donc le coût sera inférieur, mais la résistance mécanique de la carte sera pire. À moins que les exigences de résistance ne soient pas élevées, mais que le prix doive être le plus bas possible, il est préférable d'utiliser la méthode du film protecteur.

Structure de la carte de circuit flexible double face: lorsque les circuits de la carte de circuit FPC sont trop complexes pour le câblage de la carte monocouche, ou lorsque des feuilles de cuivre sont nécessaires pour le blindage de la terre, il est nécessaire d'utiliser une structure de carte double ou même multicouche.

La différence la plus typique entre un panneau multicouche et un panneau monocouche est l'ajout d'une structure poreuse pour connecter chaque couche de feuille de cuivre. La première technique d'usinage du substrat universel + colle transparente + feuille de cuivre est la fabrication de pores. Tout d'abord, des trous sont percés dans le substrat et la Feuille de cuivre, puis une certaine épaisseur de cuivre est plaquée après le nettoyage, et le sur - trou est terminé. Le processus de production suivant est presque identique à celui des panneaux monocouches.

Structure à deux panneaux: les deux côtés du panneau double ont des plots, principalement utilisés pour se connecter à d'autres cartes. Bien qu'il soit similaire à la structure d'un panneau monocouche, le processus de fabrication est très différent. Sa matière première est une feuille de cuivre, un film protecteur + une colle transparente. Tout d'abord, un trou est percé sur le film de protection selon les exigences de la position des plots, puis une feuille de cuivre est collée pour corroder les Plots et les fils, puis un autre film de protection percé est collé.

Propriétés des matériaux de carte de circuit flexible et méthodes de sélection

(1), substrat FPC:

Le matériau couramment utilisé pour les circuits imprimés flexibles est le Polyimide, un matériau polymère à haute température et haute résistance. Il s'agit d'un matériau polymère inventé par Dupont, un Polyimide fabriqué par Dupont connu sous le nom de kapton. Vous pouvez également acheter du Polyimide fabriqué au Japon à un prix inférieur à celui de Dupont.

Il peut résister à des températures de 400 degrés Celsius pendant 10 secondes et a une résistance à la traction de 15 000 à 30 000 psi.

Les substrats FPC d'une épaisseur de 25 angströms sont les applications les moins chères et les plus courantes. Si la carte flexible doit être plus rigide, un substrat de 50 angströms doit être utilisé. Inversement, si la carte flexible doit être plus souple, utilisez un substrat de 13 angströms.

(2) adhésif transparent pour substrat FPC:

Il existe deux types de résines époxy et de polyéthylène, qui sont tous deux des adhésifs thermodurcissables. La résistance du polyéthylène est relativement faible. Si vous voulez rendre la planche plus douce, optez pour le polyéthylène.

Plus le substrat et la colle transparente ci - dessus sont épais, plus la carte sera rigide. Si la zone de flexion de la carte est relativement grande, essayez d'utiliser un substrat plus mince et une colle transparente pour réduire les contraintes sur la surface de la Feuille de cuivre, de sorte que les chances de micro - fissures de la Feuille de cuivre sont relativement faibles. Bien sûr, pour de telles zones, des panneaux monocouches doivent être utilisés autant que possible.

(3) Feuille de cuivre FPC:

Il existe deux types: cuivre laminé et cuivre électrolytique. Le cuivre laminé a une résistance élevée et une résistance à la flexion, mais il est plus cher. Le cuivre électrolytique est beaucoup moins cher, mais il a une résistance médiocre et se casse facilement. Il est généralement utilisé pour les occasions où il y a peu de flexions.

L'épaisseur de la Feuille de cuivre doit être choisie en fonction de la largeur minimale des fils et de l'espacement minimal. Plus la Feuille de cuivre est mince, plus la largeur et l'espacement minimaux réalisables sont faibles.

Lors du choix du cuivre laminé, faites attention à la direction de laminage de la Feuille de cuivre. La direction de laminage de la Feuille de cuivre doit être la même que la direction de flexion principale de la carte.

(4) film protecteur et sa colle transparente:

De même, un film protecteur de 25 angströms rendra la carte flexible plus rigide, mais moins chère. Pour une carte de circuit relativement courbée, il est préférable de choisir un film de protection de 13 angströms.

La Colle transparente est également divisée en époxy et en polyéthylène, et les cartes de circuit imprimé utilisant de la résine époxy sont relativement dures. Une fois le pressage à chaud terminé, une colle transparente est extrudée du bord du film protecteur. Si la dimension du coussin est supérieure à la dimension d'ouverture du film protecteur, la colle extrudée réduit la dimension du coussin et provoque des irrégularités sur ses bords. À ce stade, une colle transparente d'une épaisseur de 13 angströms doit être utilisée dans la mesure du possible.

(5), placage de PAD:

Pour les cartes de circuit imprimé avec des plots courbes et exposés relativement grands, une couche électronickelée + plaquée chimiquement doit être utilisée, et la couche de nickel doit être aussi mince que possible: 0,5 - 2 îlots ¼ m et une couche plaquée chimiquement 0,05 - 0,1 îlots ¼ m.

Conception de la forme des plots et des fils

(1). SMT PAD:

- - pad ordinaire:

Empêche l'apparition de microfissures.

- - tapis de renforcement:

Si une résistance très élevée du rembourrage est requise ou si un design amélioré est nécessaire.

- - pad led:

En raison des exigences élevées en matière de localisation des LED et des contraintes fréquentes lors de l'assemblage, les Plots des LED doivent être spécialement conçus.

- qfp, SOP ou BGA PAD:

En raison de la plus grande contrainte sur le rembourrage d'angle, une conception renforcée doit être effectuée.

(2). Leads:

- - pour éviter la concentration des contraintes, le fil doit éviter les angles droits, mais les angles incurvés doivent être utilisés.

- - les conducteurs près des coins de la forme de la carte doivent être conçus de la manière suivante pour éviter les concentrations de stress:

Conception d'interface externe

(1) conception de la carte de circuit imprimé au niveau du trou ou de la fiche soudée:

Étant donné que les trous ou les bouchons soudés sont soumis à des contraintes plus importantes lors de l'opération d'insertion, une conception renforcée doit être réalisée pour éviter l'apparition de fissures.

Utilisez une plaque de renfort pour augmenter la dureté du bouchon de trou de soudage de la carte de circuit flexible, l'épaisseur est généralement de 0,2 à 0. 3 mm, matériau Polyimide, PET ou métal. Pour le placage de pad, il est préférable de choisir nickel plaqué + or dur pour la fiche et nickel plaqué + or chimique pour le trou de soudure.

(2) conception des locaux de soudage par compression à chaud:

Il est généralement utilisé pour la connexion de deux cartes de circuits flexibles ou de cartes de circuits flexibles à des cartes de circuits imprimés rigides. Il est souvent appelé une carte de circuit combiné flexible - dur ou une carte de circuit combiné rigide - flexible. Différentes industries ont des noms différents. Lorsque la carte doit être pliée près d'une zone pressée à chaud, elle doit être protégée par un ruban ou une colle Polyimide appliquée sur cette zone pour éviter que les racines des plots de la carte flexible ne se cassent.