Technologie PCB - Introduction aux caractéristiques des matériaux fpcb

Fpcb, également connu sous le nom de carte de circuit imprimé flexible, est également connu sous le nom de carte souple. Par rapport aux PCB ou HDI rigides et non flexibles, les fpcb créent un contraste frappant entre les caractéristiques des matériaux souples et durs. De nos jours, il est devenu comparable dans la conception de l'électronique. Flexibilité d'utilisation mixte commune pour l'interopérabilité souple et dure, cet article se concentrera sur les caractéristiques souples des plaques souples, les discutera du point de vue des matériaux, des processus de fabrication et des composants clés, et expliquera les limites d'utilisation des plaques souples.

Caractéristiques des matériaux fpcb

Les caractéristiques du produit fpcb, en plus de la matière douce, ont en fait une texture légère et une structure très fine / légère. Le matériau peut être plié plusieurs fois sans casser le matériau isolant du PCB dur. Le substrat en plastique flexible et le câblage de la plaque flexible empêchent la plaque flexible de faire face à des courants et des tensions de conduction trop élevés. La conception de la carte flexible est donc quasiment invisible dans les applications de circuits électroniques de forte puissance. Électronique avec une grande consommation d'énergie, l'utilisation de la carte souple est considérable.

Étant donné que le coût des panneaux souples est toujours contrôlé par le matériau clé Pi et que le coût unitaire est élevé, les panneaux souples ne sont généralement pas utilisés comme plaque porteuse principale lors de la conception des produits, mais des conceptions critiques nécessitant des caractéristiques « douces» sont partiellement appliquées. Ci - dessus, par example, l'application d'une carte souple pour un objectif zoom électronique d'appareil photo numérique, ou d'un matériau de carte souple pour le circuit électronique de la tête de lecture d'un lecteur optique, est due au cas où le composant électronique ou le module fonctionnel doit être déplacé alors que le matériau de La carte dure n'est pas compatible, Un exemple de conception d'une carte de circuit souple.

Au début, il était principalement utilisé dans les applications aérospatiales et militaires, et maintenant il brille dans les applications d'électronique grand public.

Dans les années 1960, l'utilisation de panneaux de Liège était assez courante. À cette époque, le prix unitaire des panneaux de Liège finis était élevé. Bien qu'ils soient légers, pliables et minces, le coût unitaire reste élevé. À l’époque, ils n’étaient utilisés qu’à des fins de haute technologie, aérospatiales et militaires. En savoir plus. À la fin des années 1990, les circuits imprimés flexibles ont commencé à être largement utilisés dans l'électronique grand public. Vers 2000, les États - Unis et le Japon étaient les pays producteurs de FPC les plus courants. La raison principale est que les matériaux FPC sont sous le contrôle des principaux fournisseurs américains et japonais. En raison de ces contraintes, le coût d'une carte de circuit flexible reste élevé.

Le Pi est également appelé « Polyimide ». Dans Pi, sa résistance à la chaleur et sa structure moléculaire peuvent être divisées en différentes structures telles que Pi entièrement aromatique et pi semi - aromatique. All Aromatic Pi appartient au type de ligne. Le matériau est une matière fusible, non fusible et thermoplastique, les propriétés du matériau fusible ne peuvent pas être moulées par injection dans le processus de production, mais le matériau peut être comprimé et fritté, un autre peut être produit par moulage par injection.

Le Pi semi - aromatique, le polyétherimide appartient à cette catégorie de matériaux. Les Polyétherimides sont généralement thermoplastiques et peuvent être fabriqués par moulage par injection. Pour le Pi THERMODURCISSABLE, différentes caractéristiques de matière première peuvent être utilisées pour le laminage, le moulage par compression ou le moulage par transfert du matériau imprégné.

Matériau de plaque fpcb avec haute résistance à la chaleur et haute stabilité

En ce qui concerne les produits de moulage final de matériaux chimiques, le PI peut être utilisé comme joint, joint et matériau d'étanchéité, tandis que les matériaux de type bismaléimide peuvent être utilisés comme substrat pour les cartes de circuit imprimé multicouches flexibles. Le matériau entièrement aromatique est organique dans son utilisation. Parmi les matériaux polymères, c'est le matériau le plus résistant à la chaleur, la température résistante à la chaleur peut atteindre 250 ~ 360 ° c! Quant au Pi bi - Male utilisé comme carte de circuit souple, il présente une résistance à la chaleur légèrement inférieure à celle du Pi entièrement aromatique, typiquement de l'ordre de 200°C.

Le bismale type Pi a d'excellentes propriétés mécaniques, des variations de température extrêmement faibles, peut maintenir un état très stable dans un environnement à haute température, une déformation minimale par fluage et un faible taux de dilatation thermique! Dans la plage de température de - 200 ~ + 250 ° C, le matériau varie très peu. De plus, les Pi de type bismaléimide présentent une excellente résistance chimique. La tenue en traction du matériau permet encore de conserver un certain niveau de performance s'il est immergé dans de l'acide chlorhydrique à 5% à 99°c. En outre, le Pi bi - oreille a d'excellentes caractéristiques de frottement et d'usure et peut également avoir un certain degré de résistance à l'usure lorsqu'il est utilisé dans des applications sujettes à l'usure.

Outre les principales caractéristiques du matériau, la structure du substrat fpcb est également un facteur clé. Un fpcb est un film de couverture (couche supérieure) qui agit comme un matériau isolant et protecteur, un substrat isolant, une feuille de cuivre laminée et un adhésif formant l'ensemble du fpcb. Le matériau du substrat du fpcb possède des propriétés isolantes. En général, on utilise généralement deux matériaux principaux, le polyester (PET) et le Polyimide (PI). PET ou Pi ont chacun leurs propres avantages / inconvénients.

Les matériaux et procédures de production fpcb améliorent la flexibilité du terminal

Le fpcb a de nombreuses utilisations dans les produits, mais il ne s’agit essentiellement que de câblage, de circuits imprimés, de connecteurs et de systèmes intégrés multifonctions. Selon la fonction peut être divisé en conception de l'espace, changer de forme, adopter pliage, conception incurvée et l'assemblage, la conception fpcb peut être utilisé pour prévenir les problèmes d'interférence électrostatique de l'électronique. Dans le cas de l'utilisation d'une carte à circuit flexible, la qualité de production est structurée directement sur la carte flexible sans tenir compte du coût, non seulement le volume de conception est relativement réduit, mais le volume du produit global peut également être considérablement réduit en raison des caractéristiques de la carte.

La structure du substrat du fpcb est assez simple et se compose principalement d'une couche de protection supérieure et d'une couche de câblage intermédiaire. Lors de la production de masse, les cartes à points souples peuvent être adaptées aux trous de positionnement pour l'alignement du processus de production et le post - traitement. En ce qui concerne l'utilisation du fpcb, il est possible de changer la forme de la plaque en fonction des besoins de l'espace, ou il peut être utilisé plié. Tant que la structure multicouche adopte une conception d'isolation anti - EMI et antistatique dans la couche externe, la carte de circuit flexible peut également réaliser des problèmes EMI efficaces pour améliorer la conception.

Sur les circuits clés de la carte, la superstructure du fpcb est le cuivre, y compris RA (cuivre recuit laminé), Ed (électrodéposition), etc. le cuivre ed est peu coûteux à fabriquer, mais le matériau est plus susceptible de se casser ou de tomber en panne. Le coût de production du cuivre recuit laminé est relativement élevé, mais sa flexibilité est meilleure. Ainsi, la plupart des cartes de circuits flexibles utilisées à l'état fortement dévié sont en matériau ra.

En ce qui concerne la formation du fpcb, il est nécessaire de coller les différentes couches du revêtement, du cuivre calandré et du substrat par collage. Les adhésifs couramment utilisés comprennent l'acide acrylique et l'époxy de molybdène. Il existe principalement deux types. La résistance à la chaleur de la résine époxy est inférieure à celle de l'acrylique et est principalement utilisée dans les articles ménagers. L'acrylique présente l'avantage d'une résistance thermique élevée et d'une force adhésive élevée, mais ses propriétés isolantes et électriques sont médiocres et l'épaisseur de l'adhésif représente 20 à 40 µm (microns) de l'épaisseur totale dans les structures de fabrication de fpcb.

Pour les applications très courbées, le renforcement et la conception intégrée peuvent être utilisés pour améliorer les performances des matériaux

Dans le processus de fabrication fpcb, la Feuille de cuivre et le substrat sont d'abord fabriqués, puis le processus de coupe est suivi par des opérations de perforation et de placage. Après l'achèvement préalable des trous du fpcb, le processus d'enduction du matériau photoadhésif commence et le processus d'enduction est terminé. Dans le procédé d'exposition et de développement fpcb, les circuits à graver sont préalablement traités. Une fois les traitements d'exposition et de développement terminés, on réalise une opération de gravure au solvant. A ce stade, après gravure dans une certaine mesure, un circuit conducteur est formé et la surface est nettoyée pour éliminer le solvant. L'adhésif est appliqué uniformément sur la couche à base de fpcb et sur la surface de la Feuille de cuivre gravée, puis la couche de recouvrement est fixée.

Après avoir effectué les opérations décrites ci - dessus, la fpcb a déjà réalisé environ 80% des opérations. À ce stade, nous devons encore traiter les points de connexion du fpcb, par exemple en ajoutant des ouvertures pour le processus de soudage guidé, etc., puis effectuer un traitement esthétique du fpcb, par exemple en utilisant une découpe laser. Après un aspect particulier, si le fpcb est une plaque composite souple et dure ou doit être soudé avec un module fonctionnel, Ensuite, un deuxième usinage est effectué à ce stade ou la conception est réalisée avec des plaques de renfort.

Les fpcb ont de nombreuses utilisations et ne sont pas difficiles à fabriquer. Seul le fpcb ne peut pas fabriquer un circuit trop complexe et compact, car un circuit trop mince peut entraîner une section de feuille de cuivre trop faible. Si la carte de circuit imprimé flexible est courbée, il est facile d'endommager le circuit interne, de sorte que les circuits trop complexes utilisent principalement la carte multicouche HDI haute densité Core pour gérer les exigences de circuit associées, il n'y a qu'un grand nombre d'interfaces de transmission de données ou de connexions de transmission d'e / s de données pour différentes cartes porteuses fonctionnelles.