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Tout ce que vous devez savoir sur le FPCB

La raison pour laquelle des circuits imprimés flexibles ont été créés était de se débarrasser du besoin de faisceaux de câbles rigides. Les circuits imprimés flexibles sont utilisés dans presque tous les secteurs en raison de la connectivité, de la mobilité, des appareils portables, du rétrécissement et d'autres tendances modernes. À la base, un circuit flexible est composé de nombreux conducteurs séparés par un film diélectrique fragile. Les cartes de circuits imprimés flexibles peuvent être utilisées pour tout, des tâches les plus simples aux plus compliquées.

Histoire de FPCB

Au tournant du XXe siècle, les chercheurs du nouveau secteur de la téléphonie ont compris le besoin de circuits électriques standard et flexibles. Les circuits étaient constitués de couches alternées de conducteurs et d'isolants. Selon un brevet anglais de 20, les circuits étaient réalisés en mettant de la paraffine sur du papier et en disposant des conducteurs métalliques plats. Dans ses notes datant à peu près de la même époque, Thomas Edison suggère d'utiliser du papier de lin enduit de gomme de cellulose et étiré avec de la poudre de graphite. A la fin des années 1903, alors que les techniques de production de masse sont utilisées pour la première fois, plusieurs brevets sont déposés pour des circuits de photogravure sur substrats souples. L'ajout de composants actifs et passifs aux circuits flexibles a conduit au développement de la "technologie du silicium flexible, qui décrit la capacité de combiner des semi-conducteurs (en utilisant des technologies telles que les transistors à couches minces) sur un substrat flexible. Grâce à la combinaison du calcul embarqué et de la capacité des capteurs, de nouveaux développements passionnants ont eu lieu dans de nombreux domaines avec les avantages habituels d'une architecture de circuit flexible. Nouveaux développements, en particulier dans les avions, la médecine et l'électronique grand public. 

Qu'est-ce que le FPCB ?

Par rapport à la normale PCB, il existe des différences significatives dans leur conception, leur fabrication et leur fonctionnement. Il est inexact de dire que les techniques de fabrication modernes sont "imprimées". L'imagerie photo ou l'imagerie laser étant de plus en plus utilisée pour définir des motifs au lieu de l'impression, une couche de traces métalliques est collée sur un matériau diélectrique comme le polyimide pour fabriquer un circuit imprimé flexible. . L'épaisseur de la couche diélectrique peut aller de 0005 pouce à 010 pouce. Alors que l'épaisseur de la couche de métal peut aller de 0001 pouce à > 010 pouce. Les adhésifs fixent souvent les métaux à leurs substrats, mais d'autres méthodes, telles que le dépôt en phase vapeur, sont également possibles. Le cuivre peut s'oxyder, il est donc généralement recouvert d'une couche protectrice. L'or ou la soudure sont les choix les plus courants car ils conduisent l'électricité et peuvent résister à l'environnement. Un matériau diélectrique est généralement utilisé pour empêcher les circuits de s'oxyder ou de se court-circuiter dans des endroits où ils ne touchent rien. 

Structure du FPCB

Les PCB flexibles peuvent avoir une, deux ou plusieurs couches de circuit, comme les PCB rigides. La plupart des circuits imprimés souples monocouches sont constitués de ces parties : 

  • Le film de substrat diélectrique sert de base au PCB. Le matériau le plus utilisé, le polyamide (PI), a une forte résistance à la traction et à la température.
  • Conducteurs électriques à base de cuivre qui servent de traces du circuit
  • Un revêtement protecteur est créé à l'aide d'une couche de couverture ou d'une couche de couverture.
  • Le polyéthylène ou la résine époxy est la substance adhésive qui maintient ensemble les différents composants du circuit.
fpcb monocouche
fpcb monocouche

Tout d'abord, le cuivre est gravé pour révéler les traces, puis le revêtement de protection (couverture) est percé pour révéler les pastilles de soudure. Les pièces sont nettoyées puis roulées ensemble pour fabriquer le produit final. Les broches et les bornes à l'extérieur du circuit sont trempées dans l'étain pour faciliter le soudage ou les empêcher de rouiller. Si le circuit est compliqué ou nécessite des blindages de terre en cuivre, il est essentiel de passer à un FPC double couche ou multicouche. Les FPC multicouches sont fabriqués de la même manière que les FPC monocouches. Mais, dans les FPC multicouches, un PTH (Plated Through Hole) doit être ajouté pour connecter les couches conductrices. Le matériau adhésif colle les pistes conductrices au substrat diélectrique ou, dans les circuits souples multicouches, colle les différentes couches entre elles pour réaliser le circuit. En outre, le film adhésif peut protéger le circuit flexible des dommages causés par l'humidité, la poussière et d'autres particules.

fpcb double couche
fpcb double couche

Le processus de fabrication du FPCB

La capture schématique, la disposition des cartes de circuits imprimés et la fabrication et l'assemblage des cartes de circuits imprimés sont des descriptions de haut niveau des étapes de conception et de fabrication d'un PCB, mais les détails sont compliqués. Dans cette section, nous examinerons chaque étape. 

  • Construire le schéma

Avant de commencer à concevoir la carte avec des outils de CAO, il est crucial de terminer la conception des composants de la bibliothèque. Cela signifie créer des symboles logiques pour les pièces que vous pouvez construire, comme les résistances, les condensateurs, les inductances, les connexions et les circuits intégrés. Que vous pouvez utiliser dans le schéma (IC). Une fois ces pièces prêtes, vous pouvez commencer par les ordonner sur des fiches schématiques à l'aide d'outils de CAO. Une fois que les pièces ont été grossièrement assemblées, vous pouvez dessiner les fils pour montrer comment les broches des symboles schématiques se connectent. Dans les circuits de mémoire et de données électroniques, les réseaux sont les lignes qui montrent des réseaux uniques ou des groupes de réseaux. Lors de la capture schématique, vous devez déplacer les parties du processus pour créer un schéma clair et lisible. 

  • Simulation de circuits

Une fois que vous avez dessiné les pièces et les connexions du schéma, vous pouvez tester le circuit pour voir s'il fonctionne. Vous pouvez vérifier cela en utilisant des simulations de circuit SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis) dans un programme de modélisation. Avant de fabriquer le matériel réel, les ingénieurs PCB peuvent utiliser ces outils pour simuler les circuits qu'ils ont conçus. Les outils de conception de circuits imprimés sont essentiels car ils permettent d'économiser du temps et de l'argent. 

  • Configuration de l'outil CAO

Avec les outils de conception actuels, les concepteurs de PCB ont accès à de nombreuses fonctionnalités, telles que la possibilité de définir des règles et des contraintes de conception. Cela empêche les filets individuels de se croiser et laisse suffisamment d'espace entre les composants. Les concepteurs ont également accès à une large gamme d'outils supplémentaires. Des outils comme les grilles de conception. Il facilite le placement des composants et le routage des traces de manière organisée. 

  • Composants pour la mise en page

Une fois que vous avez créé la base de données de conception et que les données du schéma sur la façon dont les réseaux se connectent sont importées, vous pouvez créer la disposition réelle du circuit imprimé. Tout d'abord, vous devez placer les empreintes des composants à l'intérieur du contour de la carte dans le programme de CAO lorsque le concepteur clique sur une empreinte. Un graphique « ligne fantôme » montrant les connexions réseau et les composants auxquels elles mènent apparaîtra. Avec la pratique, les concepteurs apprendront à positionner ces pièces pour obtenir les meilleures performances, en tenant compte de facteurs tels que la connectivité, les points chauds, le bruit électrique et les obstacles physiques tels que les câbles, les connecteurs et le matériel de montage. Les concepteurs ne peuvent pas penser aux besoins du circuit. Les concepteurs doivent également réfléchir à l'endroit où placer les pièces afin qu'il soit plus facile pour le fabricant de les assembler. 

  • Routage PCB

Maintenant que tout est à sa place, vous pouvez brancher les filets. Pour ce faire, vous devez créer les lignes et les plans sur un dessin à partir des connexions dans le filet élastique. Les programmes de CAO ont plusieurs fonctionnalités utiles, telles que les fonctions de routage automatique qui réduisent le temps de conception, ce qui les aide à le faire. 

Il est essentiel de porter une attention particulière au routage. Il faut s'assurer que la longueur des filets est adaptée aux signaux qu'ils véhiculent et qu'ils ne traversent pas des zones très bruyantes. Pour cette raison, la diaphonie et d'autres problèmes d'intégrité du signal peuvent affecter le bon fonctionnement de la carte après sa fabrication. 

  • Établissez un chemin de courant de retour de PCB clair.

Vous devez connecter les composants les plus actifs de la carte, tels que les circuits intégrés (CI), à un réseau d'alimentation et de masse. Tout ce que vous avez à faire pour créer des plans solides que ces pièces peuvent atteindre est d'inonder une zone ou une couche. Quand il s'agit de fabriquer des avions électriques et au sol, les choses sont plus compliquées. Ces ailes ont également pour tâche essentielle de renvoyer des signaux le long d'une trace. Si les plans ont trop de trous, de découpes ou de fentes, les chemins de retour peuvent être très bruyants et nuire aux performances du PCB. 

  • Vérification finale des règles

La conception de votre circuit imprimé est presque terminée maintenant que vous avez fini d'installer des composants, de router des pistes et de créer des plans d'alimentation et de masse. L'étape suivante consiste à configurer le texte et les marquages ​​qui seront sérigraphiés sur les couches extérieures et à effectuer une vérification finale des règles. 

Mettre les noms, les dates et les informations de copyright sur le tableau aidera les autres à trouver des pièces. En même temps, vous devez créer et utiliser des dessins de fabrication pour créer et assembler des PCB. Les concepteurs de PCB utilisent également des outils qui les aident à déterminer combien il en coûtera pour fabriquer la carte. 

  • Fabriquer le tableau

Après avoir créé les fichiers de données de sortie, l'étape suivante consiste à les envoyer à une usine de fabrication pour fabriquer la carte. Après avoir coupé les traces et les avions dans les couches métalliques, vous devez les presser ensemble pour créer une «carte nue» prête à être assemblée. Lorsque la planche arrive à l'endroit où vous pouvez l'assembler, vous pouvez lui donner les pièces dont elle a besoin. Après cela, vous pouvez le soumettre à l'un des nombreux processus de soudure conçus pour chaque pièce. La carte est enfin prête maintenant qu'elle a passé tous les tests nécessaires. 

Matériaux utilisés pour la fabrication du FPCB

Les produits FPCB ne sont pas seulement faits d'un matériau flexible, mais sont également légers et fins. La structure est si légère que vous pouvez l'étirer plusieurs fois sans blesser l'isolation du PCB. La carte souple ne peut pas supporter un courant ou une tension de conduction élevée car elle est en plastique et composée de fils. Cela le rend moins utile dans les circuits électroniques de forte puissance. Mais vous pouvez utiliser beaucoup de cartes souples dans l'électronique grand public à faible consommation d'énergie et à faible courant. Les panneaux souples sont rarement utilisés comme panneau de support principal dans la conception des produits car leur coût unitaire est élevé. En effet, le matériau clé PI contrôle le nombre de panneaux souples coûtant par unité. Au lieu de cela, ils sont embauchés pour réaliser uniquement les parties «soft» de la conception critique. Les composants électroniques ou les modules fonctionnels qui doivent se déplacer et fonctionner ont besoin de circuits imprimés souples. Par exemple, l'objectif à zoom électronique d'un appareil photo numérique ou le circuit électronique de la tête de lecture d'un lecteur de disque optique en sont des exemples. Le PI, également appelé polyimide (PI), peut être subdivisé en PI entièrement aromatique et semi-aromatique. Vous pouvez l'utiliser en fonction de sa structure moléculaire et de sa capacité à supporter des températures élevées. Le PI entièrement aromatique est un composé chimique qui est l'un des types droits de PI. Les choses peuvent être douces ou dures, ou elles peuvent être les deux. Parce qu'ils sont infusés, les matériaux qui peuvent être injectés ne peuvent pas être façonnés, mais ils peuvent être broyés, frittés et utilisés différemment. Le PI semi-aromatique est un type de polyétherimide qui appartient à ce groupe. Parce que le matériau est thermoplastique, le moulage par injection est souvent utilisé pour fabriquer du polyétherimide. Avec le PI thermodurcissable, vous pouvez utiliser le moulage par stratification de matériaux imprégnés, le moulage par compression et le moulage par transfert, qui nécessitent des qualités différentes dans les matières premières. 

Types de FPCB

Les circuits flexibles sont disponibles en huit types, de monocouche à multicouche à rigide. Voici quelques-uns des types de circuits flexibles les plus courants. 

  • Circuits flexibles unilatéral : Ces circuits ont une couche de cuivre entre deux couches d'isolation. Ou une couche d'isolant (généralement du polyimide) et un côté non recouvert. La disposition du circuit est ensuite gravée chimiquement dans la couche de cuivre ci-dessous. En raison de leur fabrication, des composants, des connecteurs, des broches et des raidisseurs peuvent être ajoutés aux cartes de circuits imprimés flexibles à simple face.
  • Circuits flexibles unilatéral avec double accès : Certains circuits imprimés flexibles à une face ont une disposition qui permet d'atteindre les conducteurs du circuit des deux côtés de la carte. L'utilisation d'un PCB flexible et de couches spécifiques pour cette fonction de conception permet d'accéder à la seule couche de cuivre à travers la couche de polyimide du matériau de base.
  • Circuits flexibles double face : Ces circuits sont des circuits imprimés souples à deux couches conductrices. Ces circuits sont séparés par une isolation en polyimide. Les côtés extérieurs de la couche conductrice peuvent être soit exposés, soit recouverts. La plupart des couches sont reliées par placage à travers des trous, mais il existe d'autres moyens. Comme les versions simple face, les PCB flexibles double face peuvent contenir des pièces supplémentaires telles que des broches, des connexions et des raidisseurs.
  • PCB flexibles multicouches. Ces circuits utilisent trois couches conductrices flexibles ou plus avec des couches isolantes entre elles pour créer des circuits à simple et double face. Les couches externes de ces unités ont généralement des couvercles et un trou traversant. Ils sont souvent plaqués de cuivre et s'étendent sur toute l'épaisseur de ces circuits flexibles. Avec des circuits flexibles multicouches, vous pouvez éviter les croisements, la diaphonie, les problèmes d'impédance et de blindage. Il existe de nombreuses façons de concevoir des circuits multicouches. Par exemple, les vias aveugles et enterrés peuvent construire des cartes flexibles multicouches comme le FR4. En outre, vous pouvez stratifier les couches d'un circuit multicouche encore et encore pour une protection supplémentaire, mais cette étape est généralement ignorée si la flexibilité est plus importante.
  • Circuits rigides-souples : Ces PCB sont un peu différents des autres et coûtent généralement plus cher que les autres options de PCB flexibles, même s'ils ont le même objectif. La plupart du temps, ces conceptions ont deux couches conductrices ou plus, avec une isolation rigide ou flexible entre chacune. Contrairement aux circuits multicouches, ils n'utilisent que des raidisseurs pour maintenir l'unité ensemble, et les conducteurs sont placés sur des couches qui ne sont pas flexibles. Pour cette raison, les PCB rigides-flexibles sont devenus populaires dans les industries de l'aérospatiale et de la défense.
  • Planches souples en aluminium : Les cartes de circuits imprimés flexibles en aluminium fonctionnent mieux dans des industries comme la médecine et les voitures qui utilisent beaucoup d'électricité et de lumière. Et parce qu'ils sont petits, ils peuvent être capables de passer par de petites portes. Ce sont d'excellents investissements car ils sont bon marché, légers et durables. Ils ont également des couches d'aluminium qui aident la chaleur à se déplacer à travers eux.
  • Microcircuits : Les cartes à microcircuit flexibles sont la meilleure solution pour l'électronique grand public. En raison de leur légèreté et de leur résistance aux chocs et aux vibrations, ces matériaux sont parfaits pour l'électronique grand public. Les microcircuits ont une bonne intégrité du signal, de sorte que leur petite taille n'affecte pas leur bon fonctionnement.
  • Cartes d'interconnexion haute densité (HDI) avec circuits flexibles : Celles-ci possèdent l'une des technologies à la croissance la plus rapide dans le secteur des cartes de circuits imprimés. Parce qu'ils ont plus de fils que les circuits imprimés traditionnels, ils améliorent les performances électriques et la vitesse tout en rendant l'équipement plus léger et plus petit. Ils fonctionnent très bien dans les gadgets comme les téléphones portables, les ordinateurs et les consoles de jeux vidéo.
  • Cartes de circuits imprimés ultra-minces et flexibles : Ceux-ci ont de petites pièces minces et des matériaux en carton. Cela les rend parfaits pour les appareils électroniques qui doivent être portables ou placés à l'intérieur du corps. Ou pour toute autre utilisation nécessitant des circuits imprimés très légers.
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Applications FPCB

Un circuit imprimé flexible est identique à une carte de circuit imprimé ordinaire, à l'exception des connexions de circuit, qui sont réalisées avec un matériau de base flexible. Ceci est particulièrement utile pour les choses qui ne sont pas destinées à être installées de façon permanente. Les PCB flexibles sont utilisés dans de plus en plus d'industries car ils durent longtemps et prennent peu de place. Voici quelques exemples d'où et comment cette technologie peut être utilisée : 

  • Industrie automobile: De plus en plus de voitures ont des composants électroniques. Il est donc essentiel que les circuits puissent gérer les chocs et les secousses qui se produisent à l'intérieur d'une voiture. Une carte de circuit imprimé flexible est une option commerciale cruciale car elle est bon marché et dure longtemps.
  • Electronique grand public: Les cartes de circuits imprimés flexibles (PCB) sont souvent utilisées dans l'électronique grand public. Par exemple, les téléphones portables, les tablettes, les appareils photo et les enregistreurs vidéo. La capacité du circuit imprimé flexible à gérer les chocs et les vibrations vous sera utile si vous devez souvent déplacer ces éléments.
  • Applications numériques, RF et hyperfréquences à haut débit : Les PCB flexibles sont excellents pour les hautes fréquences. Vous pouvez les utiliser dans des applications numériques, RF et micro-ondes à grande vitesse car ils sont fiables.
  • Electronique industrielle. L'électronique industrielle a besoin de circuits imprimés flexibles capables d'absorber les chocs et d'arrêter les vibrations car ils doivent supporter beaucoup de contraintes et de vibrations.
  • LED: Les LED deviennent la norme pour l'éclairage des maisons et des entreprises. La technologie LED est une grande partie de cette tendance car elle fonctionne bien. La plupart du temps, le seul problème est la chaleur, mais le bon transfert de chaleur d'une carte de circuit imprimé flexible peut aider.
  • Systèmes médicaux : Alors que la demande d'implants électroniques et d'équipements chirurgicaux portables augmente. Cela rend les conceptions électroniques compactes et denses plus critiques dans le secteur des systèmes médicaux. Vous pouvez utiliser des cartes de circuits imprimés flexibles dans les deux cas. Parce que vous pouvez les plier et qu'ils peuvent supporter les contraintes de la technologie chirurgicale et des implants.
  • Electronique de puissance. Dans le domaine de l'électronique de puissance, une carte de circuit imprimé flexible présente l'avantage supplémentaire de supporter des courants plus élevés car elle possède des couches de cuivre très flexibles. Ceci est très important dans le domaine de l'électronique de puissance, car les appareils ont besoin de plus de puissance lorsqu'ils fonctionnent à pleine capacité.

L'importance du FPCB

Vous pouvez beaucoup utiliser des planches flexibles dans des situations dynamiques et statiques car vous pouvez les plier. Par rapport aux PCB rigides, vous pouvez étirer les circuits imprimés utilisés dans les applications dynamiques sans les casser. Les mesures de forage dans l'industrie pétrolière et gazière sont parfaites pour les conceptions de circuits flexibles. Parce qu'ils peuvent supporter des températures élevées (entre -200°C et 400°C), même si les cartes flexibles ont leur utilité, vous ne pouvez pas les utiliser à la place des cartes de circuits imprimés ordinaires. Les planches rigides sont un choix naturel car elles sont peu coûteuses. Vous pouvez les utiliser dans des applications de fabrication automatisées à grand volume. Les circuits imprimés flexibles sont la voie vers la performance, l'exactitude, la précision et la flexion constante. 

Défis et considérations de coût du FPCB

Lorsque vous travaillez avec des FPCB, comme lorsque vous essayez d'apporter des modifications ou des réparations, des problèmes peuvent survenir. Vous avez besoin d'une nouvelle carte de base ou d'une réécriture du logiciel de lithographie pour modifier la conception. Ce n'est pas facile d'apporter des modifications car il faut d'abord dépouiller la planche d'une couche protectrice. La longueur et la largeur sont limitées en raison de la taille des machines utilisées pour les fabriquer. De plus, vous pouvez casser les FPCB si vous les manipulez avec négligence. Donc, les gens qui savent ce qu'ils font doivent les souder et les réparer.

Le coût est toujours un facteur majeur. Cependant, l'application affecte considérablement la rentabilité des FPCB par rapport aux PCB rigides. Étant donné que chaque application FPCB est unique, les dépenses associées à la conception initiale du circuit, à la disposition et aux plaques photographiques sont coûteuses pour les petits nombres.

Les FPCB peuvent finalement être plus abordables pour des volumes de fabrication plus élevés en raison du nombre réduit de fils, de connecteurs, de faisceaux de câbles et d'autres pièces nécessaires à l'assemblage. Cela est particulièrement vrai lorsque les avantages en amont et en aval sont pris en compte, tels que le risque réduit de la chaîne d'approvisionnement et la diminution des demandes de maintenance provoquées par la disponibilité de moins de pièces.

fpcb
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Fonctionnalités avancées de FPCB

L'industrie des circuits flexibles s'est développée à un rythme soutenu. En raison de cette croissance, il y a eu plus d'améliorations technologiques, telles que : 

  • Superpositions graphiques : Les superpositions graphiques permettent aux utilisateurs de parler aux circuits sous les PCB. Ce sont des caches en acrylique ou en polyester pour PCB. Ces superpositions ont souvent des LED, des écrans LCD et des commutateurs qui permettent aux utilisateurs de parler au PCB comme ils le souhaitent.
  • Soudure à la barre chaude : Vous pouvez utiliser une connexion à souder à barre chaude au lieu d'un connecteur pour relier un panneau dur et un circuit flexible. Le résultat est une connexion moins chère, plus solide et qui dure plus longtemps.
  • Fentes et trous découpés au laser : Dans le passé, vous pouviez couper les FPCB avec des rasoirs. Et la qualité de la coupe dépendait de la capacité de la personne à utiliser le rasoir. Mais avec les lasers que nous avons maintenant, nous pouvons couper des lignes avec beaucoup de précision et de contrôle, ce qui nous permet de réaliser des circuits encore plus petits sur des PCB flexibles.
  • Panélisation : Les circuits imprimés, appelés PCB, lorsqu'ils sont assemblés en grands panneaux de plusieurs modules. Dans les lignes d'assemblage "pick and place". Cela peut accélérer considérablement le processus d'assemblage des circuits flexibles. La deuxième étape consiste à diviser les unités en petits groupes.
  • Adhésifs sensibles à la pression. Les adhésifs sensibles à la pression collent les choses ensemble en enlevant une doublure et en pressant un objet dans la colle. Ce matériau est souvent utilisé sur les cartes de circuits imprimés (PCB) pour maintenir les pièces de circuit en place sans utiliser de soudure.
  • Blindage: Dans le passé, les interférences électromagnétiques ont été un problème. Cela a été un problème, en particulier dans les endroits où l'électronique est plus susceptible d'être affectée par cela. C'est moins un problème maintenant parce que la technologie de blindage s'est améliorée. Il réduisait le bruit et facilitait le contrôle de l'impédance des lignes de signal.
  • Raidisseurs: Des raidisseurs en matériaux comme le FR4 et le polyimide sont souvent ajoutés aux circuits flexibles aux points de connexion. Les points de connexion où le circuit pourrait utiliser un support supplémentaire. De ce fait, le circuit durera plus longtemps et fonctionnera mieux.
bande dirigée
bande dirigée

Avantages de l'utilisation de FPCB

La technologie Flex PCB permet de créer de nombreux nouveaux produits et agencements. Sa malléabilité est recherchée dans les pièces électriques. Les pièces électriques telles que les connexions, les fils, les câbles et les cartes de circuits imprimés. Voici quelques-uns des avantages de l'utilisation de circuits flexibles.

  • Les FPCB réduisent le poids de l'appareil d'environ 70 %.
  • Ils offrent plus d'options pour un meilleur emballage électronique.
  • Les FPCB vous aident à résoudre les problèmes d'emballage et de câblage. C'est parce qu'il est flexible, adaptable et peut changer de forme.
  • Les FPCB réduisent le besoin de fils, de connexions, de cartes de circuits imprimés et de câbles. Cela aide à résoudre le problème de la façon de connecter les choses.
  • La capacité de produire des emballages en 3D est rendue possible par la conformité et l'élancement du matériau.
  • Intégration électrique : Il est simple de créer des solutions personnalisées. Il vous permet de baser votre conception sur de nombreuses alternatives de matériaux. En outre, vous pouvez choisir parmi une variété de techniques et de styles de placage.
  • Quelle que soit la qualité ou la puissance de votre dissipateur thermique, un circuit imprimé flexible peut gérer la chaleur. Ainsi, ils fonctionnent bien dans des situations de haute puissance.
  • Les FPCB offrent une répétabilité mécanique et électrique.
  • Ils coûtent 30 % moins cher que le câblage dur traditionnel et les autres méthodes d'assemblage.
  • Le FPCB a besoin d'environ 30 % d'espace en moins.
  • FPCB est plus fiable car les erreurs de câblage ne peuvent pas se produire avec lui.

Inconvénients de l'utilisation de FPCB 

  • La conception initiale du circuit, le câblage et les masters photographiques d'un circuit flexible sont plus chers. Ils sont chers car vous pouvez les fabriquer pour chaque application. Les Flexi-PCB ne sont pas rentables pour les utilisations à faible volume.
  • Les circuits imprimés flexibles sont difficiles à remplacer et à réparer. Une fois construit, vous devez modifier les circuits flexibles de la conception originale ou du programme de dessin léger. La surface a une couche protectrice que vous devrez enlever avant la réparation et remettre ensuite. 
  • Parce qu'ils sont petits, les circuits imprimés flexibles sont rarement utilisés. Ainsi, leur production se fait généralement par lots. En raison des limites de taille des machines utilisées pour les fabriquer, vous ne pouvez pas les faire très longs ou larges.
  • Il est facile d'endommager le circuit flexible en l'utilisant avec négligence, et des dommages peuvent également se produire s'il n'est pas correctement configuré. Pour cette raison, le soudage et le réusinage nécessitent des opérateurs qualifiés.

Différences entre les PCB rigides et les PCB flexibles

pcb rigide flex vs pcb flex
pcb rigide flex vs pcb flex

Lorsque la plupart des gens pensent à une carte de circuit imprimé, ils imaginent une carte de circuit imprimé (PCB). Sur une base non conductrice. Ces cartes connectent des pièces électriques avec des pistes conductrices et d'autres pièces. Le verre est souvent utilisé comme matériau de substrat non conducteur d'une carte de circuit imprimé rigide. Parce qu'elle rend la carte solide et rigide, une carte de circuit imprimé rigide peut empêcher les composants de devenir trop chauds en raison de sa conception robuste. Vous pouvez fabriquer des circuits imprimés traditionnels en matériaux durs comme le cuivre ou l'aluminium. Mais vous pouvez fabriquer des PCB flexibles plus faciles à plier, comme le polyimide. Les circuits flexibles peuvent absorber les chocs, évacuer la chaleur supplémentaire et prendre une large gamme de formes car vous pouvez les plier. Parce qu'ils sont conçus pour être flexibles, les circuits flexibles sont utilisés dans de plus en plus de petits appareils électroniques modernes. Il existe des différences significatives entre les cartes de circuits imprimés (PCB) et les circuits flexibles. 

  • Parce que le cuivre recuit laminé est plus flexible que le cuivre électrodéposé, vous pouvez l'utiliser comme matériau conducteur dans les circuits flexibles au lieu du cuivre électrodéposé.
  • Dans la fabrication, vous pouvez utiliser une superposition au lieu d'un masque de soudure. Vous pouvez le faire pour protéger les circuits exposés sur un circuit imprimé flexible.
  • Même si les circuits flexibles sont plus chers, les circuits imprimés rigides sont moins chers. Mais parce que les circuits flexibles sont petits, les ingénieurs peuvent les utiliser pour rendre leurs appareils plus petits. Ils économisent de l'argent d'une manière qui n'est pas évidente.

Importance du FPCB dans les bandes LED

Au fur et à mesure que la technologie s'améliore, Bandes de LED deviennent de plus en plus populaires. Les bandes LED sont déjà un excellent moyen d'éclairer et de décorer votre maison, et les PCB flexibles ne font qu'améliorer les choses. Les bandes LED sont des circuits imprimés qui sont connectés les uns aux autres. SMT (Surface Mount Technology) est utilisé pour fabriquer des cartes de circuits imprimés (PCB) flexibles avec des pièces montées en surface (LED SMD, connecteurs, etc.). . Lorsque les puces LED sont assemblées, le FPCB leur sert de base. Aussi importante que la structure d'un circuit imprimé est sa capacité à évacuer la chaleur. L'électronique flexible est d'une grande aide lorsqu'il s'agit de bandes lumineuses à LED. Comme les PCB rigides, divers FPCB sont des circuits PCB monocouche, double couche et multicouche. 

FAQ 

Le PCB flexible est la voie à suivre lorsque vous avez besoin d'un circuit imprimé qui peut prendre n'importe quelle forme. Ils sont souvent utilisés là où vous devez maintenir la densité et la température constantes. Dans les conceptions flexibles, vous pouvez utiliser du polyimide ou un film polyester transparent comme substrat. Ces matériaux résistent bien à la chaleur et conviennent au soudage de composants. 

  1. Procurez-vous un film cuivré. Procurez-vous des feuilles de polyimide aussi fines que du papier et comportant du cuivre sur une ou les deux faces.
  2. Imprimez à l'encre solide. Trouvez une imprimante à encre solide pour pouvoir imprimer sur du film de cuivre.
  3. Impression sur Pyralux
  4. Gravez-le. 
  5. Placez les pièces sur le plateau. 
  1. PCB simple face.
  2. PCB double face.
  3. PCB multicouches.
  4. PCB rigides.
  5. PCB flexibles.
  6. PCB Rigide-Flex.

Vous pouvez utiliser les FPCB dans tous les appareils électroniques, comme les calculatrices, les téléphones portables, les imprimantes et les téléviseurs LCD. Appareils photo. Vous pouvez les utiliser dans de nombreux dispositifs médicaux, tels que les moniteurs cardiaques, les stimulateurs cardiaques et les prothèses auditives. Vous pouvez également les utiliser dans des bras robotiques, des machines de traitement, des lecteurs de codes-barres, etc.

  1. Des utilisations plus étendues sont possibles pour plusieurs articles dans toutes les industries grâce à la flexibilité.
  2. Fiabilité accrue grâce à un moindre risque de défaillance de la connexion filaire
  3. réduction du poids et de l'encombrement par rapport aux planches rigides
  4. Les circuits imprimés flexibles conviennent aux environnements difficiles en raison de leur large plage de températures.
  5. La densité du circuit est élevée

Contrairement aux PCB traditionnels, les circuits flexibles ont généralement des noyaux en polymère flexible au lieu de fibre de verre ou de métal. La plupart des PCB flexibles sont fabriqués avec un film de polyimide (PI) comme matériau de base. Même après avoir été thermodurcissable, le film PI est toujours flexible, ce qui signifie qu'il ne se ramollit pas lorsqu'il devient chaud. 

La plupart des PCB rigides-flexibles ont une épaisseur comprise entre 0.2 mm et 0.4 mm. Une carte de circuit imprimé (PCB) avec une couche a une épaisseur d'environ 0.2 mm, tandis qu'une PCB avec presque quatre couches a une épaisseur de 0.4 mm. 

Le coût de fabrication d'un PCB rigide-flex est plus élevé que celui d'un PCB ordinaire. Mais il est plus facile à assembler et nécessite moins de soudure et de connecteurs carte à carte. De ce fait, les coûts de fabrication de votre système ou produit diminueront, surtout si la surface est petite. 

Les cartes de circuits imprimés (PCB) peuvent être rigides ou flexibles. Ils connectent les composants électroniques de divers appareils grand public et non grand public. Comme son nom l'indique, une carte de circuit imprimé (PCB) rigide a une couche de base que vous ne pouvez pas plier. Mais vous pouvez plier, tordre et plier des PCB flexibles. 

Un circuit imprimé est un type de dispositif électrique dans lequel vous imprimez le câblage et d'autres pièces sous la forme d'une fine couche de matériau conducteur sur un substrat isolant en utilisant l'une des nombreuses techniques d'arts graphiques.

  1. Tests en circuit
  2. Test de sonde volante
  3. Inspection optique automatisée (AOI)
  4. Test de rodage
  5. Inspection aux rayons X
  6. Test fonctionel
  7. Un autre test fonctionnel (soudabilité, contamination, etc.)
  1. Équipement médical. 
  2. LED 
  3. Electronique grand public. 
  4. Équipement industriel.
  5. Composants automobiles. 
  6. Composants aérospatiaux. 
  7. Applications maritimes. 
  8. Équipement de sûreté et de sécurité.
  1. Les PCB flexibles sont chers au début.
  2. Les FPC peuvent être difficiles à réparer et à changer :
  3. Taille limitée 
  4. Vulnérable aux dommages :

Vous pouvez caractériser un circuit flexible par deux ou plusieurs couches conductrices de cuivre.

Le nombre de couches de PCB nécessaires dépend du nombre de broches et des couches de signal. Pour une densité de broches de 1, vous avez besoin de deux couches de signal. Le nombre de couches nécessaires augmente à mesure que la densité des broches diminue. Les PCB doivent avoir au moins dix couches lorsque les broches par pouce carré sont inférieures à 0.2. 

Pour que la plupart de ces appareils fonctionnent, ils ont besoin de signaux puissants. Avec un PCB à 7 couches, vous pouvez réduire la diaphonie et les EMI. Pour cette raison, il convient parfaitement à des systèmes comme ceux-ci. Vous pouvez trouver un PCB à sept couches dans un nouvel ordinateur. 

Même si les PCB à trois couches sont possibles. Les PCB à trois couches sont rarement utilisés car les PCB à quatre couches peuvent faire tout ce qu'un PCB à trois couches peut faire et plus encore. 

Le PCB à 2 couches est une carte de circuit imprimé avec un revêtement en cuivre sur le dessus et le dessous. Il est également appelé PCB double face. La partie centrale d'une carte de circuit imprimé est une couche isolante car elle est facile à utiliser et peut être disposée et soudée des deux côtés.

Les PCB à deux couches ont des pistes à deux faces avec une couche supérieure et une couche inférieure. Alors que les PCB à quatre couches ont quatre couches.

Ces six couches ont des couches de signal, de masse (GND) et d'alimentation. Les première et sixième couches doivent être des couches de signal. Les quatre premières couches des PCB peuvent être configurées de deux manières : avec deux couches de signal, une couche de masse et une couche d'alimentation.

Résumé

Vous pouvez plier et fléchir les FPC pour les adapter à différentes formes et tailles. Cela les rend plus faciles à concevoir et à utiliser. Vous ne pouvez pas placer de circuits rigides standard dans des endroits aux dimensions impaires, mais les circuits flexibles le peuvent. Les circuits flexibles prennent moins de place sur la carte mère de l'application. Cela les rend moins chers et moins encombrants. En tirant le meilleur parti de tout l'espace disponible, une meilleure gestion thermique fait en sorte que moins de chaleur doit être déplacée. Les circuits imprimés flexibles pourraient être plus fiables et durer plus longtemps que les PCB rigides, en particulier lorsque les circuits sont constamment secoués ou soumis à des contraintes mécaniques. Les FPCB ont remplacé les méthodes de connectivité traditionnelles. Les FPCB les ont remplacés à base de fils soudés et de connecteurs câblés à la main en raison de leur poids bon marché, de leur profil mince, de leur excellente résistance mécanique, de leur résistance aux températures élevées et aux agents atmosphériques et de leur bonne immunité électromagnétique (EMI). Pensez à la difficulté de connecter tous les écrans, contrôleurs et affichages d'une voiture moderne (commandes rotatives, boutons, etc.) car ces composants électroniques sont exposés à des charges mécaniques et à des vibrations. Ils ont besoin d'une connexion sécurisée, quelle que soit la façon dont le véhicule roule. Les FPCB garantissent zéro temps d'arrêt, une longue durée de vie et une maintenance minimale dans l'industrie automobile. 

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