Technologie PCB - Quel est le meilleur pour les PCB rigides ou flexibles

Comprendre la comparaison entre les PCB rigides et flexibles, lorsqu'il est préférable d'utiliser un type plutôt qu'un autre, et comprendre certaines des étapes de fabrication associées à ces types de PCB.

Une carte de circuit imprimé n'est pas toujours une "carte de circuit imprimé"

Lorsque le terme « pcb» est utilisé, beaucoup de gens pensent à un PCB rigide (carte de circuit imprimé). Cependant, le terme PCB peut se référer à un PCB rigide ou à un PCB flexible. Les PCB flexibles sont souvent appelés circuits flexibles, mais ils ont d'autres noms, y compris les cartes flexibles, les cartes de circuits flexibles, les cartes de circuits imprimés flexibles et, plus formellement, l'électronique flexible. Les circuits flexibles ont récemment été très populaires car ils peuvent être façonnés, pliés, tordus et pliés dans des configurations infinies. En fin de compte, cependant, les PCB rigides et flexibles remplissent la même fonction ultime dans le sens le plus fondamental, c'est - à - dire la connexion de divers composants électriques et mécaniques.

Quand utiliser la rigidité, quand utiliser la flexibilité

Les PCB rigides coûtent généralement moins cher que les circuits flexibles. Je dis « généralement» parce que certaines applications utilisant des PCB flexibles peuvent être moins chères que les PCB rigides, compte tenu du coût total de possession. La première chose à comprendre pour vraiment comprendre le coût total de possession est que les circuits flexibles peuvent éliminer le besoin de connecteurs, de harnais et d'autres cartes. En supprimant ces composants de la conception, les coûts matériels, les coûts de main - d'œuvre et d'assemblage, ainsi que les coûts de déchets, sont tous réduits.

De nombreux appareils électroniques (ordinateurs portables et de bureau, claviers audio, disques SSD, téléviseurs et écrans à écran plat, jouets pour enfants et divers appareils électroniques) utilisent des PCB rigides au lieu de flexibles. Cependant, les circuits flexibles peuvent être trouvés dans des appareils ultra - compacts et / ou haute performance, y compris des unités GPS, des tablettes, des smartphones, des caméras et des dispositifs portables.

Une plus grande complexité n'est pas la seule raison d'utiliser des circuits flexibles; Les applications de faible technologie peuvent utiliser la technologie des circuits flexibles, ce qui, dans certains cas, facilite l'installation.

Enfin, si nécessaire, les circuits flexibles et rigides peuvent être utilisés ensemble comme PCB unifié. Peut - être que cette méthode peut avoir le meilleur des deux mondes.

Quelques similitudes et différences entre PCB rigide et circuit flexible

Lors de la conception d'un PCB rigide, certaines règles de conception doivent être respectées, notamment la taille minimale des trous, l'espace minimal et la largeur des traces, la distance minimale aux bords de la plaque, le cuivre et l'épaisseur de conception globale. En outre, de nombreuses étapes du processus de fabrication sont partagées entre les PCB rigides et flexibles. Ces étapes du processus comprennent le perçage et le placage de trous et de Vias, l'imagerie optique et le développement, la gravure de traces de cuivre, de Plots, de contours et de surfaces planes, et le chauffage (cuisson) de la carte pour éliminer l'humidité du PCB. À ce stade du processus de fabrication, le PCB rigide mène au masque de soudure, tandis que le circuit flexible entre dans la couche de couverture.

Couverture flexible du circuit

Flexible par exemple, un revêtement de circuit ou une couche de recouvrement est un procédé de laminage utilisé pour encapsuler et protéger les circuits externes d'un circuit flexible. Le film de couverture du circuit flexible est similaire au film de soudage par résistance du PCB rigide, avec une grande différence... Le masque est très élastique! « le film de couverture est généralement un film de Polyimide enduit d’un adhésif thermodurcissable. L’épaisseur du film varie de 00005 pouces à 0005 pouces, le plus souvent 0001 pouces et 002 pouces », rapporte allflexinc.com.

Les revêtements en polyimide et adhésif sont stratifiés à l'aide de pression et de chaleur, où la chaleur aide l'adhésif à s'écouler facilement et à combler les espaces entre les traces et les Plots; Cela empêche l'entraînement d'air entre les couches. Encore une fois de allflexinc.com: « le flux d'adhésif est nécessaire car il aide à assurer un contact de surface complet et l'encapsulation. L'adhésif a tendance à suinter légèrement autour de l'ouverture illustrée ci - dessous. Cette suintement est souvent appelé « Extrusion d'adhésif», ce qui est en fait un phénomène idéal.

Une fois le processus d'empilage terminé, des trous de perçage, de câblage ou de découpe laser sont utilisés pour fabriquer toute pièce et / ou Ouverture caractéristique. La gravure ne peut pas être utilisée.

Carte de circuit imprimé rigide et flexible IPC standard

La liste suivante des normes IPC s'applique aux circuits imprimés rigides et flexibles. Veuillez noter que cette liste n'est pas exhaustive et que d'autres normes IPC peuvent être prises en compte.

IPC - 2221a, norme commune pour la conception de circuits imprimés

IPC - 2223, norme de carte de circuit imprimé flexible pour la conception de zonage

IPC - 4101, spécifications pour les substrats de circuits imprimés rigides et multicouches

IPC - 4202, diélectrique de base flexible pour circuits imprimés flexibles

IPC - 4203, film diélectrique à revêtement adhésif, utilisé comme couvercle pour circuit imprimé flexible et Film Adhésif flexible

IPC - 4204, diélectrique à gaine métallique flexible, pour la fabrication de circuits imprimés flexibles

IPC - 6013, qualification et spécifications de performance des circuits imprimés flexibles

Conclusion

Bien que les circuits imprimés rigides et flexibles jouent tous deux un rôle important dans la connexion de divers composants électriques et mécaniques, les deux technologies ont leur place dans la vie. Bien que bon nombre des mêmes règles de conception soient utilisées pour les PCB rigides et flexibles, les PCB flexibles nécessitent des règles supplémentaires en raison de leurs étapes de processus de fabrication supplémentaires. Bien que le coût des circuits imprimés rigides semble faible (au moins dans la phase initiale), le coût total de possession de la conception doit être pris en compte avant de déclarer les circuits flexibles trop coûteux.

Enfin, il est important de faire attention à ne pas fabriquer de PCB flexibles dans toutes les salles de conseil. Avant de commencer la conception de circuits flexibles, vous devriez interviewer plusieurs cartes et discuter des options de construction de circuits imprimés flexibles et des coûts associés.