"Avec les circuits imprimés Rigid-Flex, l'avenir de l'électronique est à la fois flexible et solide. Nous sommes tous plus ou moins familiers avec les circuits imprimés. Vous savez, c'est l'abréviation de "Printed Circuit Board" (circuit imprimé). Chaque jour, notre monde évolue. Les gens exigent des gadgets électroniques plus pratiques. Cette forte demande crée différents types de circuits imprimés : rigides, flexibles et rigides-flexibles.
Les circuits imprimés rigides-flexibles comportent à la fois des parties fixes et des parties flexibles. Cela signifie que vous pouvez profiter de ces deux caractéristiques en même temps. Par conséquent, ce circuit imprimé offre de vastes possibilités de créer des gadgets électroniques uniques. Cet article présente les principes fondamentaux de ce circuit imprimé. Nous nous concentrerons principalement sur la manière dont un circuit imprimé rigide-flexible est fabriqué. Pour simplifier la discussion, nous allons suivre un processus étape par étape.
Qu'est-ce qu'un circuit imprimé rigide-flexible ?
Un circuit imprimé rigide-flexible est un type de circuit imprimé. Comme son nom l'indique, il combine les caractéristiques des circuits rigides et flexibles. Il est donc possible de le plier tout en conservant la partie rigide. En raison de ces deux caractéristiques, le circuit imprimé rigide-flexible est préféré dans de nombreuses applications.
La construction des circuits imprimés rigides-flexibles est aussi typique que celle des circuits imprimés rigides et flexibles. La partie flexible a une base en polyamide, tandis que la partie rigide a des cartes FR4. La fabrication du PCB relie ces couches à l'aide de PTH (Plated Through Hole).
Les circuits imprimés rigides-flexibles sont utilisés à diverses fins. On les trouve dans l'électronique grand public, les appareils médicaux, les systèmes automobiles, etc. Les produits typiques sont les smartphones, les tablettes, les ordinateurs portables, les systèmes de navigation automobile et les systèmes de contrôle.
Pourquoi les circuits imprimés rigides-flexibles sont-ils si célèbres dans l'industrie électronique ?
Plusieurs raisons expliquent pourquoi les circuits imprimés rigides et flexibles sont si populaires dans l'industrie électronique. Comme vous le savez, il possède à la fois des caractéristiques de PCB rigide et flexible. En combinant toutes ces caractéristiques, vous pouvez bénéficier des avantages suivants.
#1 Gain de place
L'avantage d'un circuit imprimé rigide-flexible est qu'il est peu encombrant. Ils offrent généralement une configuration tridimensionnelle. Vous pouvez le plier ou le tordre, comme bon vous semble. Vous pouvez également installer ces circuits imprimés de manière indépendante sur votre gadget pour en réduire la taille. De plus, votre gadget devient plus léger et plus compact.
#2 Flexibilité de conception
Le circuit imprimé rigide-flexible offre une souplesse de conception remarquable. Vous pouvez le façonner pour qu'il s'adapte à toutes les géométries complexes. Plus important encore, ces circuits imprimés peuvent offrir une flexion dynamique. Comme vous le savez, cela est très important pour les pièces mobiles. Un circuit imprimé rigide-flexible vous permet donc de concevoir ces pièces mobiles plus efficacement.
#3 Connexion fiable
Un autre avantage important est la fiabilité de la connexion entre les composants. Lorsque vous utilisez des circuits imprimés rigides-flexibles, vous n'avez pas besoin de connecteurs ou de câbles. Il n'y a pas de problème de connexion supplémentaire. Par conséquent, vous pouvez obtenir une connexion fiable.
#4 Assemblage simple
Le circuit imprimé rigide-flexible simplifie le processus d'assemblage. Il nécessite moins de composants et de connexions, ce qui permet un assemblage rapide. Comme le circuit imprimé rigide-flexible est facile à installer, il n'y a pratiquement pas de risque d'erreur.
#5 Amélioration des performances
Un circuit imprimé rigide-flexible peut gérer des signaux à haute fréquence avec moins d'interférences. Sa conception intégrée réduit le besoin de connecteurs. En outre, ces circuits imprimés permettent de réaliser des assemblages simples. La prise en compte de tous ces avantages se traduit par une résistance électrique plus faible et de meilleures performances globales.
#6 Longue durée de vie
Un circuit imprimé Flex-rigide peut résoudre les problèmes de contact et de chaleur extrême causés par les câbles et les connecteurs. Par conséquent, ces caractéristiques améliorent considérablement la fiabilité des appareils. Dans l'ensemble, les circuits imprimés rigides-flexibles ont une longue durée de vie. Leur forme robuste leur permet de se plier et de se déformer à l'infini. Vous devez vous assurer que la conception et les matériaux sont correctement choisis lors de la fabrication des PCB.
Processus de fabrication des circuits imprimés rigides-flexibles : Un processus détaillé étape par étape
La fabrication d'un circuit imprimé rigide-flexible comporte plusieurs étapes. Comme il s'agit d'une combinaison de circuits rigides et flexibles, les étapes de fabrication des circuits imprimés sont également détaillées. UETPCB L'UETPCB garantit toujours une fabrication de circuits imprimés de qualité supérieure. Ainsi, les circuits imprimés rigides-flexibles de l'UETPCB sont des standards de classe mondiale.
Étape #1 Conception et simulation de circuits imprimés rigides et flexibles
La première étape consiste à concevoir la carte rigide-flexible. Altium et Cadence sont largement utilisés pour concevoir des circuits imprimés dans le monde réel. Lors de la conception des empilements de couches, les transitions entre le flexible et le rigide et le placement des composants sont les plus importants. Après la conception, nous simulons également l'ensemble du produit. Nous vérifions la qualité du signal, la chaleur produite et les contraintes mécaniques.
Étape #2 Préparation du matériau de base pour le circuit imprimé flexible
La qualité d'un circuit imprimé flexible dépend fortement du matériau de base, qui est une couche de polymère mince et flexible. Le polyamide est souvent utilisé comme matériau de base pour les circuits imprimés souples, mais le PET peut également être utilisé.
Le matériau de base est d'abord nettoyé et préparé pour la production de circuits imprimés flexibles. Des adhésifs sont ensuite utilisés pour coller la feuille de cuivre à la surface.
Étape #3 Génération d'un motif pour un PCB flexible
Comme son nom l'indique, cette étape consiste à créer un motif sur un circuit imprimé flexible. Dans ce cas, vous devez connaître la photolithographie.
La photolithographie est le processus de production de schémas de circuits sur des circuits imprimés flexibles. Elle doit être précise. Sinon, il y a risque de court-circuit ou de dégagement de chaleur. Les méthodes de film et de gravure sont utilisées pour ce travail. Dans ce cas, la gravure élimine le cuivre supplémentaire et laisse un motif précis.
Étape #4 Film de recouvrement pour circuit imprimé flexible
Après la photolithographie, nous appliquons un overlay ou un masque de soudure sur le circuit imprimé flexible. Le durcissement est également nécessaire pour garantir une adhésion et une protection parfaites. Une fois cette étape terminée, nous envoyons les circuits imprimés souples au laboratoire d'essai. Après les tests, les circuits imprimés flexibles sont prêts à être superposés au circuit imprimé rigide.
Étape #5 Préparation du matériau de base pour le circuit imprimé rigide
Cette étape prépare également le matériau de base pour les circuits imprimés rigides comme les circuits imprimés flexibles. Le FR-4 est très répandu pour ce travail. Nous nettoyons et préparons également le matériau de base pour le revêtement en cuivre.
Le revêtement en cuivre est un processus qui consiste à coller une fine couche de cuivre sur la surface du matériau de base. UTPCB accorde toujours une attention particulière à cette étape. Une préparation adéquate garantit la qualité du circuit imprimé.
Étape #6 Génération d'un modèle de PCB rigide
Tout comme les PCB flexibles, les PCB rigides passent également par un processus appelé photolithographie. Comme vous le savez, cette étape est très importante pour que les PCB rigides fonctionnent avec précision. UETPCB effectue toujours des contrôles de qualité à ce stade afin d'éviter les erreurs. Une fois les tests effectués, notre circuit imprimé rigide est prêt pour la stratification.
Étape #7 Flex-Rigid Layering Up
Cette étape combine les circuits imprimés flexibles et rigides, d'où le nom de circuits imprimés rigides-flexibles. Tout d'abord, nous alignons et laminons les couches flexibles et rigides. Ensuite, nous appliquons une pression ferme et de la chaleur pour coller solidement les couches. Nous fixons une partie spécifique du circuit imprimé flexible en fonction de notre conception.
Étape #8 Perçage mécanique
Le perçage crée l'interconnectivité dans la fabrication des circuits imprimés. La plupart du temps, nous utilisons des perceuses à commande numérique à cette fin. Pour garantir un placement précis, nous utilisons également des outils de mesure précis.
Après le perçage, nous vérifions si le trou percé est précis. Ensuite, nous nettoyons les débris et les bavures du trou. Dans ce cas, nous utilisons de l'air à haute pression et des brosses.
Étape #9 Placage des trous traversants
Le PTH (Plating Through Hole) crée un chemin conducteur entre les couches. Dans les étapes précédentes, nous avons percé et créé des trous. Pour réaliser le PTH, nous utilisons un procédé de cuivrage chimique qui rend la paroi interne du trou conductrice. Une fois l'opération terminée, nous rinçons et séchons le trou pour éliminer les résidus de produits chimiques.
Étape #10 Génération de motifs externes
Au cours de cette étape, nous créerons la couche extérieure du circuit imprimé rigide-flexible. Une fois de plus, nous utiliserons le processus de photolithographie pour réaliser les motifs externes. Pour les motifs précis, nous utiliserons la technique de gravure.
Étape #11 Masque de soudure
L'objectif principal d'un masque de soudure est de protéger le schéma du circuit de l'oxydation. Il s'agit d'une fine couche de polymère de couleur verdâtre. On l'appelle aussi "résistance à la soudure" ou "arrêt de soudure".
Nous utilisons la méthode de sérigraphie pour appliquer un masque de soudure sur les schémas de circuit. Ensuite, nous durcissons le masque sous une lumière UV.
Étape #12 Finition de la surface
Nous procédons à la finition de surface de différentes manières. Cela dépend principalement du type de PCB. Nous utilisons souvent l'OSP, l'ENIG, l'argent par immersion, l'étain par immersion, l'or dur et l'or doux.
Étape #13 Fraisage
Cette étape est nécessaire pour créer diverses découpes et fentes pour les composants. Nous utilisons principalement le fraisage CNC pour acheminer et découper les circuits imprimés selon les formes requises.
Étape #14 Mise en forme
Enfin, nous effectuons quelques derniers processus de mise en forme pour répondre aux spécifications de la conception. Une fois cette étape franchie, nous envoyons notre circuit imprimé rigide-flexible au laboratoire d'essai. Une fois les tests terminés, nous achevons la fabrication du circuit imprimé rigide-flexible.
Questions fréquemment posées
Quelle est la différence entre un circuit imprimé rigide-flexible et un circuit imprimé flexible ?
Un circuit imprimé rigide-flexible combine à la fois des circuits imprimés rigides et flexibles. Seuls les circuits imprimés rigides sont rigides et fixes. Ils sont simples et plus épais que les circuits imprimés flexibles. À l'inverse, les circuits imprimés flexibles sont minces et flexibles. Les circuits imprimés rigides-flexibles sont à la fois flexibles et robustes.
Quel est le matériau utilisé dans les circuits imprimés flexibles rigides ?
Comme les circuits imprimés rigides-flexibles combinent deux types de circuits imprimés, ils utilisent deux matériaux. Le polyimide est prédominant pour les circuits imprimés flexibles et le FR-4 pour les circuits imprimés rigides. Cette combinaison rend les circuits imprimés rigides-flexibles plus durables.
Quels sont les exemples de rigidité-flexibilité ?
Les circuits imprimés rigides-flexibles sont présents dans de nombreux endroits. Les smartphones, les appareils photo numériques et les robots sont des gadgets portables. Les différentes pièces mobiles des machines de production ont besoin de ces circuits imprimés. En outre, ils ont des milliers d'utilisations dans les voitures et les avions.
Résumé
La fabrication de circuits imprimés rigides-flexibles comporte plusieurs étapes. Elle commence par la conception et la simulation de l'ensemble du circuit imprimé. Ensuite, le circuit imprimé rigide et le circuit imprimé souple sont fabriqués séparément. Ensuite, l'étape 7 consiste à superposer ces deux circuits imprimés distincts.
Les étapes 8 et 9 créent différents trous dans le circuit imprimé. L'étape 10 génère le motif externe. Pour protéger ces motifs, l'étape 11 crée le masque de soudure. L'étape 12 donne les finitions de surface, tandis que les étapes 13 et 14 finalisent la structure de la carte.
UETPCB est l'un des principaux fabricants de circuits imprimés rigides-flexibles. Si vous avez des questions concernant le fabricant de circuits imprimés, veuillez vous adresser à nous contacter. Nous disposons d'une équipe d'experts qui se feront un plaisir de répondre à vos questions.