Technologie PCB - Principales caractéristiques et analyse des coûts des cartes de circuits flexibles

1. Flexibilité et fiabilité des circuits flexibles

Actuellement, il existe quatre types de circuits flexibles: simple face, double face, plaques flexibles multicouches et plaques flexibles rigides.

1. La plaque flexible simple face est la plaque d'impression la moins chère et n'a pas besoin de Performances électriques élevées. Dans le câblage simple face, une plaque flexible simple face doit être utilisée. Il a une couche de motifs conducteurs gravés chimiquement et la couche de motifs conducteurs à la surface du substrat isolant flexible est une feuille de cuivre laminée. Le substrat isolant peut être du Polyimide, du polyéthylène téréphtalate, du polyamide Cellulose aromatique et du polychlorure de vinyle.

2. La plaque flexible double face est un motif conducteur réalisé par gravure des deux côtés du film de base isolant. Les trous métallisés relient les motifs des deux côtés du matériau isolant, formant des pistes conductrices qui répondent aux fonctions flexibles de conception et d'utilisation. Le film de couverture peut protéger les fils électriques simples et doubles et indiquer où placer l'ensemble.

3. La plaque flexible multicouche est la stratification de 3 couches ou de plusieurs couches de circuits flexibles simples ou doubles faces ensemble, formant des trous métallisés par forage et placage, formant des chemins conducteurs entre différentes couches. De cette façon, il n'est pas nécessaire d'utiliser des procédés de soudage complexes. Les circuits multicouches présentent de grandes différences fonctionnelles en termes de fiabilité accrue, de meilleure conductivité thermique et de performances d'assemblage plus pratiques. Lors de la conception de la disposition, l'influence mutuelle de la taille des composants, du nombre de couches et de la flexibilité doit être prise en compte.

4. Les plaques rigides - flexibles traditionnelles se composent de strates sélectives de substrats rigides et flexibles pressés ensemble. Cette structure est compacte et les trous métallisés l forment des connexions conductrices. Si les panneaux imprimés ont des composants à la fois à l'avant et à l'arrière, les panneaux flexibles rigides sont un bon choix. Mais si tous les composants sont sur un côté, il serait plus économique de choisir une plaque flexible double face et de laminer une couche de renfort fr4 sur son dos.

5. Le circuit flexible de la structure hybride est une sorte de plaque multicouche, la couche conductrice est faite de différents métaux. 8 les plaques utilisent le fr - 4 comme milieu de couche interne et le Polyimide comme milieu de couche externe. Les fils s'étendent dans trois directions différentes de la carte mère, chaque fil étant fait d'un métal différent. L'alliage de Constantine, le cuivre et l'or ont été utilisés comme conducteurs indépendants. Cette structure hybride, utilisée pour la plupart dans des conditions de basse température où la relation entre la conversion du signal électrique et la conversion thermique est relativement exigeante en termes de Performances électriques, est la seule solution viable.

Il peut être évalué par la commodité et le coût total de la conception de la connexion interne pour obtenir le meilleur rapport qualité - prix.

2. Économie des circuits flexibles

La plupart des méthodes traditionnelles de connexion interne sont beaucoup moins chères si la conception du circuit est relativement simple, le volume total est modeste et l'espace approprié. Si les circuits sont complexes, traitent de nombreux signaux ou ont des exigences particulières en matière de propriétés électriques ou mécaniques, les circuits flexibles sont un meilleur choix de conception. La méthode d'assemblage flexible est la plus économique lorsque les dimensions et les performances de l'application dépassent la capacité du circuit rigide. Des plots de 12mil avec des Vias de 5mil et des circuits flexibles avec des lignes et des espacements de 3mil peuvent être réalisés sur le film. Il est donc plus fiable de monter la puce directement sur le film. Parce qu'il ne contient pas de retardateurs de flamme, qui peuvent être une source de contamination par forage ionique. Ces films peuvent être protecteurs et durcir à des températures plus élevées pour obtenir des températures de transition vitreuse plus élevées. La raison pour laquelle les matériaux flexibles permettent d'économiser de l'argent par rapport aux matériaux rigides est l'élimination des connecteurs.

Le coût élevé des matières premières est la principale raison du prix élevé des circuits flexibles. Les prix des matières premières varient considérablement. Le coût des matières premières utilisées pour les circuits flexibles en polyester les moins coûteux est 1,5 fois supérieur à celui des matières premières utilisées pour les circuits rigides; Circuit flexible en polyimide haute performance 4 fois ou plus. Dans le même temps, la flexibilité des matériaux rend difficile l'automatisation de l'usinage dans le processus de fabrication, ce qui entraîne une baisse du rendement; Des défauts peuvent survenir lors de l'assemblage final, tels que des chutes d'accessoires flexibles et des coupures de fil. Cela est plus susceptible de se produire lorsque la conception ne convient pas à l'application. Sous des contraintes élevées dues à la flexion ou au formage, il est souvent nécessaire de choisir un renfort ou un renfort. Malgré le coût élevé de ses matières premières et ses problèmes de fabrication, la fonction pliable, pliable et multicouche réduira la taille globale des composants, réduira les matériaux utilisés et réduira le coût total de l'assemblage.

L'industrie des circuits flexibles connaît un développement petit mais rapide. La méthode du film épais polymère est un processus de production efficace et peu coûteux. Ce procédé sérigraphie sélectivement des encres polymères conductrices sur un substrat flexible bon marché. Son substrat flexible représentatif est le PET. Les conducteurs à film épais polymère comprennent une charge métallique en treillis métallique ou une charge de toner. La méthode de film épais polymère elle - même est très propre et utilise un adhésif SMT sans plomb qui ne nécessite pas de gravure. Circuit à couche épaisse de polymère en raison de l'utilisation de la technologie Additive, le coût du substrat est faible, 1 / 10 du prix du circuit à couche mince de Polyimide de cuivre; Est 1 / 2 à 1 / 3 du prix d'une carte rigide. La méthode de film épais polymère est particulièrement adaptée aux panneaux de commande des appareils. Dans les téléphones portables et autres produits portables, la méthode du film épais polymère s'applique à la conversion de composants, de commutateurs et d'appareils d'éclairage sur des cartes de circuits imprimés en circuits de la méthode du film épais polymère. Il permet non seulement d'économiser des coûts, mais aussi de réduire la consommation d'énergie.

En général, les circuits flexibles sont en effet plus coûteux que les circuits rigides. Lors de la fabrication d'une plaque flexible, dans de nombreux cas, il est nécessaire de faire face au fait que de nombreux paramètres dépassent les tolérances. La difficulté de réaliser un circuit souple réside dans la souplesse du matériau.

3. Coût des circuits flexibles

Malgré les facteurs de coût mentionnés ci - dessus, le prix des composants flexibles diminue et se rapproche de plus en plus des circuits rigides traditionnels. Les principales raisons sont l'introduction de nouveaux matériaux, l'amélioration des processus de production et les changements structurels. La structure actuelle permet une plus grande stabilité thermique du produit et peu de matériaux sont mal adaptés. En raison de la couche de cuivre plus mince, certains nouveaux matériaux peuvent produire des lignes plus précises, ce qui rend les composants plus légers et plus adaptés aux petits espaces. Dans le passé, les feuilles de cuivre étaient collées sur un support adhésif par un procédé de laminage. Aujourd'hui, les feuilles de cuivre peuvent être formées directement sur le support sans utiliser de liant. Ces techniques permettent d'obtenir des couches de cuivre de quelques microns d'épaisseur, jusqu'à 3 mètres. 1 ligne de précision avec une largeur plus étroite. Après l'élimination de certains adhésifs, les circuits flexibles ont des propriétés ignifuges. Cela peut accélérer le processus de certification UL et réduire encore les coûts. Les masques de soudure flexibles et autres revêtements de surface réduisent encore le coût de l'assemblage flexible.

Au cours des prochaines années, des circuits flexibles plus petits, plus complexes et plus coûteux nécessiteront des méthodes d'assemblage plus novatrices et des circuits flexibles hybrides devront être ajoutés. Le défi pour l'industrie des circuits flexibles est d'utiliser ses avantages technologiques pour suivre le rythme des ordinateurs, des communications à distance, de la demande des consommateurs et des marchés dynamiques. En outre, les circuits flexibles joueront un rôle important dans le fonctionnement sans plomb.