Qu'est-ce qu'un circuit imprimé flexible ? — Guide des matériaux et de la construction

Qu'est-ce qu'un PCB flexible ?

Le Flex PCB, comme son nom l'indique, est un type de circuit imprimé flexible qui peut être plié ou courbé dans différentes directions sans causer de dommages. Il est principalement fabriqué à partir de feuilles de cuivre, de matériaux en cuivre et d'autres métaux.

Lors de la production de circuits imprimés flexibles, d'autres matériaux sont utilisés, tels que l'or, l'argent, l'aluminium, le nickel, etc. Le principe fondamental de ces circuits imprimés flexibles est une excellente conduction et une résistance à la flexion optimale. Cela signifie que la couche peut être pliée et fléchie dans de multiples situations sans endommager le cuivre.

Conceptions de circuits imprimés flexibles multicouches

Les circuits imprimés flexibles, similaires aux circuits imprimés standard, offrent différentes possibilités de couches. Ils peuvent être conçus en double face ou multicouches pour répondre aux besoins spécifiques de divers secteurs d'activité. Aujourd'hui, les circuits imprimés flexibles multicouches sont souvent utilisés pour répondre à différents scénarios et exigences d'applications électroniques. Les applications les plus courantes sont le transfert de données à haut débit, les hautes performances et la fonctionnalité à long terme.

Contrairement aux circuits imprimés standard, les circuits imprimés flexibles peuvent être conçus avec des configurations uniques, complexes et sophistiquées. Leur flexibilité, leur meilleur contrôle thermique et leur capacité de dissipation de la chaleur leur confèrent une flexibilité accrue. À l'instar des circuits imprimés standard, les circuits imprimés flexibles peuvent également contenir des trous borgnes, des vias et des trous traversants, ce qui leur confère une flexibilité accrue.

Avantages du circuit imprimé flexible

La conception d'un FPC présente de nombreux avantages, notamment la possibilité de le plier et de le courber selon différents scénarios. Selon l'application, cette fonctionnalité est utile dans de nombreux secteurs et conceptions de produits.

Un autre avantage significatif est la petite taille qui peut s'adapter à différents endroits et formes que les conceptions de circuits imprimés standard ne peuvent pas.

Par exemple, les circuits imprimés standard ont une conception rigide qui ne peut pas être pliée et doit être attribuée dans un ordre particulier dans un espace.

Ce type d'avantage de flexibilité, de petite taille et de durabilité dans différentes conditions et environnements confère au PCB flexible de meilleures capacités de gestion thermique, ce qui peut éventuellement réduire la chaleur produite par le circuit et la façon dont elle est dissipée sur la carte.

Une liste des avantages les plus essentiels des PCB flexibles comprend :

• 1. La capacité de réduire les erreurs de câblage grâce à des capacités de conception de disposition flexibles.
• 2. Suppression du besoin de connecteurs mécaniques, qui ne sont normalement pas utilisés dans les conceptions de circuits imprimés flexibles.
• 3. Une flexibilité de conception comme aucune autre carte PCB ne pourrait jamais offrir.
• 4. Meilleure prise en charge de la densité et capacités de mise en page uniques dans un petit format.
• 5. Capacités robustes de distribution de température et de gestion thermique.
• 6. Qualité de signal forte et stable.
• 7. Encombrement et poids réduits par rapport aux conceptions de circuits imprimés traditionnelles.

Inconvénients du PCB flexible

Bien que les avantages des circuits imprimés flexibles surpassent leurs inconvénients, il est important de noter leurs limites. Le principal inconvénient des circuits imprimés flexibles est probablement leur coût, bien plus élevé que celui des circuits imprimés rigides. Ce surcoût de production est dû à la complexité et à la combinaison unique de matériaux des circuits imprimés flexibles par rapport aux circuits imprimés rigides.

Le deuxième inconvénient majeur réside dans la logistique liée à la manipulation des circuits imprimés flexibles. Une mauvaise manipulation présente un risque élevé d'endommagement du circuit imprimé flexible.

Enfin, l'inconvénient réside également dans le processus d'assemblage des circuits imprimés (PCB). Les circuits imprimés flexibles sont difficiles à assembler et, s'ils sont mal réalisés, ils risquent fort d'être endommagés sans possibilité de réparation.

Voici une liste des inconvénients les plus importants de la conception de circuits imprimés flexibles :

• 1. Coût plus élevé par rapport aux PCB rigides et aux différentes offres de conceptions de PCB.
• 2. Les circuits imprimés flexibles nécessitent des conditions de stockage spécifiques, contrairement aux autres circuits imprimés. Bien que la distribution de la température soit efficace, les circuits imprimés flexibles ne supportent pas les températures élevées dans les circuits.
• 3. L'assemblage complexe nécessite un soin particulier dans le processus PCBA.
• 4. Ils sont facilement endommagés s’ils sont manipulés de manière inappropriée.
• 5. Se raye facilement s'il est manipulé à mains nues ou assemblé à côté de matériaux non flexibles.
• 6. J'étais autrefois cassé, difficile à réparer manuellement et nécessite un nouveau PCBA flexible.

Pour utiliser parfaitement la capacité de fabrication et d'assemblage d'un PCB Flex, nous vous recommandons de faire appel à un installateur agréé et expérimenté. fabricant d'assemblages de circuits imprimésPCBasic a plus de 15 ans d'expérience dans la gestion de tels processus dans différentes applications et scénarios.

Chaque fois que vous concevez un PCB Flex ou une combinaison de PCB rigides et flexibles, le fabricant de PCBA de haute qualité PCBaSic peut garantir que les points positifs surmonteront les inconvénients dans tous les cas.

Le flexible Processus de fabrication de PCB

Le processus de fabrication des PCB flexibles est similaire à celui des PCB rigides. La production de PCB flexibles implique l'utilisation de matériaux conducteurs et de films polymères intercalés, permettant la circulation du courant entre les couches.

Selon la conception de la carte et son application, les diamètres des trous varient, comme pour les circuits imprimés rigides traditionnels. Leurs côtés varient, mais grâce aux capacités de fabrication avancées, ils peuvent atteindre 25 μm. Ces trous permettent différents scénarios de montage et la fixation du circuit imprimé flexible au produit fini.

La conception de circuits imprimés flexibles repose sur une technique particulière appelée « filetage ». Grâce à cette technique, l'usine de fabrication peut garantir l'intégrité de la carte en réduisant les contraintes sur les pastilles et les points de terminaison. Ainsi, les trous traversants métallisés garantissent des soudures fiables.

L'étape finale de fabrication des circuits imprimés flexibles est appelée « placage par boutons ». Ce procédé garantit que l'usine de fabrication préparera le circuit imprimé flexible avec les vias et les trous traversants appropriés, conformément à l'intention initiale du concepteur. Ce procédé est également appliqué aux circuits imprimés rigides.

Il existe différents types de revêtements pour circuits imprimés flexibles, le plus courant étant le revêtement par film polymère. Voici quelques caractéristiques :

• 1. Le revêtement est similaire à un masque de soudure dans les PCB rigides, il empêchera les traces de circuit pendant le processus de soudure PCBA.
• 2. Protection PCB flexible pour différents types de dommages (tels que les rayures).
• 3. Prévention des courts-circuits et de l’électrification provenant de sources externes.

Le revêtement du PCB flexible est un processus crucial qui garantit l'intégrité, la protection et la fonctionnalité à long terme de la conception du PCB flexible dans de multiples applications grand public et industrielles.

Types de PCB flexibles

Tous les circuits imprimés ne sont pas identiques. Les circuits imprimés flexibles ne font pas exception. Voici quelques exemples :

• 1. un PCB Flex monocouche (uniface).
• 2. PCB flexible double couche.
• 3. PCB flexible multicouche.

Le circuit imprimé flexible monocouche est le plus économique, le plus flexible et le plus facile à assembler, réduisant ainsi les coûts et les risques de panne. Ce type de circuit imprimé flexible offre une très grande flexibilité, mais présente souvent le risque d'être plié et endommagé lors de l'assemblage. Ces circuits imprimés sont souvent utilisés pour remplacer les « fils », où des connecteurs flexibles sont nécessaires pour relier plusieurs circuits imprimés rigides.

Les circuits imprimés flexibles double face sont une extension des circuits imprimés flexibles originaux à couche de signal. Il s'agit probablement du modèle le plus courant et le plus populaire, offrant des fonctionnalités flexibles et multifaces, notamment la possibilité d'insérer des composants des deux côtés du circuit imprimé flexible. Ce type de conception est facile à fabriquer en série. Léger, reproductible et flexible, il s'adapte à différents besoins de conception.

Les circuits imprimés multicouches succèdent aux circuits imprimés flexibles double face pour les conceptions nécessitant plus de deux couches. Ce type de conception est idéal pour les applications nécessitant un assemblage de composants et des connecteurs haute densité. Grâce à une conception de circuit imprimé multicouche, il est facile d'obtenir une soudure fiable lors de la fabrication.

Importance des PCB flexibles dans le monde moderne

Lorsque nous parlons de l’importance des PCB flexibles dans le monde moderne, nous voulons savoir dans quelles industries les PCB flexibles sont appliqués.

Voici quelques-unes des industries et applications dans lesquelles vous pourriez trouver des circuits imprimés flexibles :

• 1. L’électronique grand public comprend les ordinateurs portables, les téléphones portables, les calculatrices, les appareils photo, les imprimantes, etc.
• 2. Équipements de fabrication et de fabrication tels que robots d'assemblage, capteurs et équipements de traitement et d'automatisation.
• 3. Véhicules automobiles tels que les systèmes de suivi GPS, les modules informatiques de voiture, les mécanismes de distribution d'airbags de sécurité, et plus encore…
• 4. Les appareils et équipements médicaux comprennent la surveillance, les appareils de collecte des signes vitaux, les stimulateurs cardiaques et l'EEG.

Flex ou rigide : quelle conception me convient le mieux ?

Différentes applications auront des exigences spécifiques. Avant la conception, il est essentiel de comprendre les besoins et les spécifications du projet. Les circuits imprimés flexibles sont particulièrement adaptés aux conceptions exigeant un espace réduit, une densité élevée et une grande flexibilité.

Si votre conception nécessite un circuit imprimé rigide ou flexible, ne vous inquiétez plus ! Chez PCBasic, nos ingénieurs professionnels évaluent, planifient et réalisent des circuits imprimés flexibles ou en bois selon les besoins de nos clients.

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