Technologie PCB - Comprendre le FPC

Avec l'amélioration continue du rapport de rendement des cartes de circuits imprimés flexibles et l'application et la promotion de cartes de circuits imprimés rigides et souples, il est plus courant d'ajouter des cartes de circuits imprimés souples, dures ou rigides et de les appeler cartes de circuits imprimés multicouches lorsqu'on parle de cartes de circuits imprimés. Typiquement, un PCB réalisé à partir d'un substrat isolant flexible est appelé PCB flexible ou PCB flexible et un PCB Composite rigide et flexible est appelé PCB rigide et flexible. Il répond aux besoins de l'électronique d'aujourd'hui en termes de haute densité, de haute fiabilité, de miniaturisation et de légèreté. Il répond également à des exigences économiques strictes et aux exigences de concurrence sur le marché et la technologie.

1. Classification PCB flexible et ses avantages et inconvénients

1. Classification de PCB flexible

Les cartes de circuits imprimés flexibles sont généralement classées comme suit en fonction du nombre et de la structure des conducteurs:

1.1 carte de circuit imprimé flexible d'un côté

Carte de circuit imprimé flexible d'une face, avec une seule couche de conducteur, la surface peut ou non être recouverte. Le substrat isolant utilisé varie en fonction de l'application du produit. Les matériaux isolants couramment utilisés comprennent le polyester, le Polyimide, le polytétrafluoroéthylène et la toile de verre époxy souple.

Les PCB flexibles à une face peuvent être divisés en quatre catégories:

1) connexion simple face sans revêtement

Le motif conducteur d'une telle carte de circuit imprimé flexible est sur un substrat isolant, sans revêtement à la surface du conducteur. Tout comme le PCB rigide simple face habituel. Ce type de produit est le moins cher et est généralement utilisé pour des applications non critiques et respectueuses de l'environnement. Les interconnexions sont réalisées par brasage, soudage ou soudage sous pression. Il est souvent utilisé dans les premiers appels téléphoniques.

2) connexion simple face avec revêtement

Par rapport au type précédent, il n'y a qu'une couche de couverture supplémentaire sur la surface de ce type de fil, selon les exigences du client. Le rembourrage doit être exposé lors du recouvrement et il est possible de simplement ne pas le recouvrir dans la zone d'extrémité. Si la précision est requise, elle peut prendre la forme d'un trou de dégagement. C'est le PCB flexible simple face le plus largement utilisé et le plus largement utilisé, largement utilisé dans les instruments automobiles et les instruments électroniques.

3) connexion double face sans revêtement

Une telle interface de plaque de connexion peut être connectée à l'avant et à l'arrière du fil. Pour ce faire, des Vias sont ménagés sur le substrat isolant au niveau des plots. Ce via peut être embouti, gravé ou réalisé par d'autres moyens mécaniques à l'emplacement souhaité du substrat isolant. Il est utilisé pour l'installation double face de composants, d'équipements et pour les occasions où le soudage est nécessaire. Il n'y a pas de substrat isolant dans la région des plots percés. De telles zones de rembourrage sont généralement éliminées par des moyens chimiques.

4) Couverture de connexion des deux côtés

La différence entre ce type et le précédent est qu'il y a une couche de couverture sur la surface. Cependant, la couche de recouvrement présente des trous traversants, ce qui permet une terminaison des deux côtés et maintient toujours la couche de recouvrement. Une telle carte de circuit imprimé flexible est réalisée à partir de deux couches de matériau isolant et d'une couche de conducteur métallique. Il est utilisé dans les cas où le revêtement et les équipements environnants doivent être isolés les uns des autres et où les extrémités doivent être connectées à la face avant et à la face arrière.

1.2 PCB flexible double face

PCB flexible double face avec deux couches de conducteurs. Les applications et les avantages de ce type de PCB flexible double face sont les mêmes que les PCB flexibles simple face, dont le principal avantage est l'augmentation de la densité de câblage par unité de surface. Il peut être divisé en avec ou sans trous métallisés et avec ou sans revêtement: a sans trous métallisés, sans revêtement; B sans trous métallisés, avec revêtement; C avec des trous métallisés, sans revêtement; D avec des trous métallisés et un revêtement. Les PCB flexibles double face sans revêtement sont rarement utilisés.

1.3 PCB flexible multicouche

PCB multicouche flexible tout comme le PCB multicouche rigide, la technologie de laminage multicouche est utilisée pour fabriquer un PCB flexible multicouche. Le PCB flexible multicouche le plus simple est un PCB flexible à trois couches formé en recouvrant deux couches de blindage en cuivre de part et d'autre d'un PCB simple face. Un tel PCB flexible à trois couches est équivalent en Caractéristiques électriques à une ligne coaxiale ou à une ligne blindée. La structure de PCB flexible multicouche la plus couramment utilisée est une structure à quatre couches qui utilise des trous métallisés pour réaliser des interconnexions entre couches. Les deux couches intermédiaires sont généralement une couche d'alimentation et une couche de mise à la terre.

Les PCB flexibles multicouches peuvent en outre être classés dans les types suivants:

1) Le PCB multicouche est formé sur un substrat isolant flexible et le produit fini est désigné comme flexible: Cette structure colle généralement les deux côtés de nombreux PCB flexibles microruban simple ou double face, mais la partie centrale n'est pas collée ensemble et est donc très flexible. Afin d'avoir les caractéristiques électriques requises, telles que les propriétés d'impédance caractéristique et le PCB rigide avec lequel il est interconnecté, chaque couche de circuit d'un composant PCB flexible multicouche doit être conçue pour avoir une ligne de signal sur le plan de masse. Pour avoir un haut degré de flexibilité, il est possible d'utiliser un revêtement mince et approprié, par example en polyimide, sur la couche de fil au lieu d'un revêtement feuilleté plus épais. Les trous métallisés permettent de réaliser les interconnexions souhaitées par le Plan Z entre les couches de circuits flexibles. Ce PCB flexible multicouche est le mieux adapté aux conceptions nécessitant flexibilité, haute fiabilité et haute densité.

2) Le PCB multicouche est formé sur un substrat isolant flexible, le produit fini n'est pas désigné comme flexible: ce type de PCB flexible multicouche est stratifié avec un matériau isolant flexible, tel qu'un film de Polyimide, pour former un panneau multicouche. La flexibilité inhérente est perdue après laminage. Ce type de PCB flexible est utilisé lorsque la conception nécessite une utilisation maximale des propriétés isolantes du film, telles qu'une faible constante diélectrique, une épaisseur de support uniforme, un poids plus léger et un usinage continu. Par exemple, un PCB multicouche en matériau isolant à film de Polyimide est environ un tiers plus léger qu'un PCB rigide avec une toile de verre époxy.

1.4 PCB multicouche rigide et flexible

Ce type est généralement sur un ou deux PCB rigides, y compris le PCB souple nécessaire pour former l'ensemble. La couche de PCB flexible est laminée dans un PCB multicouche rigide. Il s'agit soit d'avoir des exigences électriques particulières, soit de s'étendre au - delà des circuits rigides pour dynamiser les capacités d'installation des circuits Z - plane. Ce type de produit a été largement utilisé dans les appareils électroniques où le poids et le volume de compression sont essentiels et doit assurer une grande fiabilité, un assemblage à haute densité et d'excellentes caractéristiques électriques.

2. Avantages zone rigide zone rigide

2.1 flexibilité

Un avantage important des applications de PCB flexibles est qu'il peut être câblé et installé plus facilement dans un espace tridimensionnel ou roulé ou plié pour une utilisation. Tant qu'il s'enroule dans le rayon de courbure autorisé, il peut résister à des milliers à des dizaines de milliers de fois sans dommage.

2.2 réduction du volume

Dans l'assemblage et la connexion des composants, la Section du conducteur du PCB flexible est mince et plate par rapport à l'utilisation de câbles conducteurs, ce qui réduit la taille du conducteur et peut être formé le long du boîtier, rendant la structure du dispositif plus compacte et raisonnable et réduisant la taille du composant. Volume Comparé à un PCB rigide, il peut économiser 60 ~ 90% d'espace.

2.3 réduction de poids

Avec le même volume, les PCB flexibles peuvent être réduits d'environ 70% par rapport aux fils et câbles avec la même capacité de charge. Le poids peut être réduit d'environ 90% par rapport à un PCB rigide.

2.4 conformité de l'installation et de la connexion

Les PCB flexibles sont utilisés pour installer des connexions, éliminant ainsi les erreurs lors du câblage avec des fils et des câbles. Tant que les dessins d'usinage sont relus et passés, tous les circuits d'enroulement produits plus tard sont identiques. Il n'y a pas de connexion incorrecte lors de l'installation du câble.

2.5 amélioration de la fiabilité

Lorsqu'il est assemblé et connecté à l'aide d'un circuit imprimé flexible, il réduit les interconnexions de transmission, améliore la fiabilité de l'ensemble du système et facilite la vérification des pannes car il peut être câblé sur les trois plans X, y et Z.

3. Inconvénients

3.1 coûts initiaux élevés ponctuels

Étant donné que les circuits imprimés flexibles sont conçus et fabriqués pour des applications spéciales, la conception initiale du circuit, le câblage et le mastering photographique nécessitent des coûts plus élevés. À moins qu'il n'y ait un besoin particulier d'appliquer un PCB flexible, il est généralement préférable de ne pas l'utiliser pour un petit nombre d'applications.

3.2 Le remplacement et la réparation des PCB flexibles sont difficiles

Une fois que le PCB flexible est fait, il doit être modifié à partir de la carte de base ou du programme de dessin de la lumière, il n'est donc pas facile de le changer. La surface est recouverte d'un film protecteur qui doit être enlevé avant la réparation et récupéré après la réparation, une tâche relativement difficile.

3.3 Les dimensions sont limitées

Les cartes de circuits imprimés flexibles sont généralement fabriquées par un procédé de traitement par lots, dans des cas encore peu fréquents. Ils ne peuvent donc pas être fabriqués très longs et larges en raison des contraintes de dimensionnement des équipements de production.

3.4 opération incorrecte facile à endommager

Une mauvaise manipulation par le personnel d'assemblage et de connexion est susceptible de causer des dommages aux circuits flexibles, dont le soudage et le retravaillage nécessitent une manipulation par du personnel formé.