Qu'est-ce qu'un PCBA Rigid Flex ?

La carte rigide-flexible est une structure de circuit semi-rigide et semi-flexible permettant de connecter les composants du projet sur les deux parties. La carte rigide-flexible est rigide dans certaines parties et flexible dans d'autres, elle possède donc les caractéristiques des deux, ce qui lui permet d'en tirer profit et de compenser ses défauts. Pour tous les consommateurs d'électronique, l'application la plus évidente du PCBA rigide-flexible est le pliage des téléphones portables. Grâce aux avantages offerts par cette carte de circuit imprimé, les téléphones pliants de haute qualité peuvent être mieux pliés ou pliés de façon permanente tout en maintenant l'état des zones qui nécessitent un soutien supplémentaire.

Téléphone mobile pliable utilisant un PCBA rigide-flexible

Pourquoi utiliser un PCBA rigide-flexible plus coûteux

Les PCBA rigides-flexibles sont plus coûteux que les autres types de circuits imprimés, c'est pourquoi ils sont souvent utilisés dans des applications plus complexes et techniques. Afin d'améliorer l'utilisabilité fonctionnelle, ces cartes sont créées sous forme de couches multiples, contenant des matériaux de substrat rigides et flexibles, et la couche flexible est entièrement recouverte avec une pénétration interne dans les zones rigides du PCB.

Rigid-flex PCBs support two essential application types: flex to introduce and dynamic flex. More and more applications today are inseparable from it, and more electromechanical assembly companies use it because its structure is thinner than other types of circuit boards. The standard dielectric in flex circuits is 0.001 – 0.002”, which is an excellent choice for ultra-light and lighter harness requirements. Adhesive-free overlays, HDI PCB, and thin copper layers make it ideal for exceptional line innovation, providing small size, lightweight, and solutions for projects.

Flex to introduce est un type courant d'application de carton rigide-flexible. Dans cette application, le panneau est utilisé une seule fois de manière excessive pendant le processus d'évacuation. En fait, la flexibilité de certaines parties du panneau reste stable tout au long de l'utilisation, malgré le fait que certains progrès se produiront en raison des applications à fortes vibrations.

Sans tenir compte du coût, il est évidemment préférable de fabriquer des panneaux rigides-flexibles. PCBA avant l'assemblage mécanique. Pour les produits électroniques, la capacité à se plier, s'user et se tordre de manière répétée prolongera leur durée de vie. Ces cartes sont le point clé pour atteindre ces capacités. Lorsqu'elles sont planifiées avec une torsion correcte, ces feuilles périmétriques peuvent supporter un grand nombre de cycles de pliage sans présenter la moindre erreur. 

structure du PCB rigide-flexible

Même si son prix est élevé, il est toujours présent dans différents produits électroniques en raison de ses caractéristiques et avantages uniques :

Caractéristiques et avantages
  • Configuration complète du circuit, sans besoin de redondance. Connecteurs PCB;
  • La combinaison de la fiabilité et de la flexibilité lui permet de briller dans les dispositifs médicaux électroniques tels que les dispositifs implantables et portables ;
  • L'omission des connecteurs et les caractéristiques de l'espace tridimensionnel améliorent l'utilisation de l'espace et renforcent la cohésion de l'espace tridimensionnel ;
  • Il peut réduire de manière viable le volume des articles et mieux les transporter ;
  • Augmenter l'épaisseur des panneaux, résister à des conditions de stress plus élevées et réduire les tâches critiques de collecte ;
  • Augmenter la flexibilité et l'élasticité, offrir la possibilité d'innombrables cycles de pliage, et réduire le poids et le volume du produit fini ;
 
Les circuits imprimés rigides-flexibles sont idéaux pour réduire ou éventuellement supprimer les connecteurs PCBA, ainsi que le travail, le rendement, le transfert et la qualité inébranlable qui sont inaliénables dans leur utilisation. Par conséquent, quiconque peut profiter de ces sommets peut tirer profit d'un PCBA rigide-flexible.

Comment le PCBA rigide-flexible est fabriqué

Matériel utilisé

Les propriétés du circuit imprimé sont déterminées par le matériau de substrat, comme c'est le cas pour le PCB rigide-flexible, dont les matériaux de substrat comprennent des films diélectriques flexibles et des films adhésifs flexibles. En tant que principal matériau de substrat des circuits imprimés flexibles, le film diélectrique flexible comprend, pour la plupart, le polyester (Mylar) qui est généralement utilisé dans les produits de faible finition, le polyimide (Kapton) qui est le type le plus courant, et le fluoropolymère (PTFE) qui est normalement utilisé dans les articles militaires et d'aviation.

Le polyimide est le plus utilisé des trois PCB flexible et est largement utilisé pour sa grande stabilité diélectrique et ses bonnes propriétés électriques et mécaniques, ainsi que pour son fonctionnement à haute température par rapport aux deux autres matériaux. Toutefois, pour que le circuit imprimé présente ces caractéristiques, il faut supporter des coûts de fabrication plus élevés.

Le principal matériau utilisé dans le film de colle flexible est l'acrylique corrosif, l'époxy et le polyester. L'acrylique corrosif et le polyesterimide comprennent une incroyable adhérence, une grande flexibilité, et une barrière synthétique et une résistance à la chaleur généralement élevées. Néanmoins, il a un coefficient de dilatation thermique légèrement énorme, c'est pourquoi son épaisseur interne ne doit pas être supérieure à 0,05 mm. Le caoutchouc époxy a une adhérence terrible et est principalement appliqué à la couche de couverture de l'adhésif et à la couche interne. En outre, il souligne moins la valeur du coefficient de dilatation thermique qu'il est un inconvénient à la chaleur pour assommer l'opposition du plaqué à travers des lacunes.

Processus de fabrication

  1. Les fabricants utilisent le FR4 et le polyimide pour créer les parties rigides et flexibles de la carte, respectivement. Après cette Processus de fabrication des PCB est terminée, la feuille de cuivre et le recouvrement sont conservés sur la carte.
  2. Une grande quantité de colle est appliquée sur la couche de cuivre au point de départ de la création de la carte PCBA rigide-flexible.
  3. Recouvrez la zone où la colle a été appliquée d'une couche de feuille de cuivre (vous pouvez aussi utiliser du cuivre plaqué).
  4. Percez des trous dans des substrats souples par pénétration laser. Cette méthode peut être plus précise.
  5. Le cuivre est déposé dans les trous lorsqu'ils pénètrent dans la structure flexible. Ce processus est appelé placage de trous traversants, dans lequel le cuivre est plaqué synthétiquement.
  6. La gravure photosensible anti-chevauchement est utilisée sur la zone flexible. La technique de la peinture des ornements de fenêtre est une bonne option pour cette technique.
  7. Après l'application du revêtement, le film de cuivre est coupé de manière appropriée. À partir de cet endroit et en avançant, le tirage contre est poussé hors du circuit imprimé.
  8. Utilisez du polyimide comme couche de couverture et appliquez-le sur les deux faces du substrat flexible.
  9. Le substrat flexible est découpé et plié selon les exigences du produit à l'aide d'un kick set et d'un poinçon hydraulique. Ces techniques impliquent la découpe de divers flexibles avec une grande précision et exactitude.
  10. Dans la dernière phase, un panneau flexible est posé entre les couches rigides, créé à l'aide d'un procédé de découpage, ce qui donne un produit final qui peut être testé électriquement pour être accessible pour des raisons électroniques.

Est-il rentable d'acheter un PCBA rigide-flexible pour les produits électroniques ?

Nous pouvons facilement trouver divers outils de calcul du coût des cartes de circuits imprimés sur Internet, et ces calculateurs peuvent calculer avec précision PCBA rigideIl est possible de choisir entre un PCBA flexible et un PCBA rigide-flexible. Ces calculatrices donnent-elles vraiment la bonne réponse ? FS Technology ne le pense pas, même les calculateurs de coûts les plus populaires ne peuvent pas calculer le prix réel, le raisonnement derrière ces outils construit des programmes basés uniquement sur la quantité et la physique. Nous n'avons pas besoin de faire une analyse détaillée du coût du PCBA, il nous suffit de savoir à partir du prix d'achat erratique de Composants du PCB que ces outils ne sont pas fiables. Bien que les cartes nues de PCB rigides-flexibles soient coûteuses à fabriquer, selon nos observations, la plupart des clients récupèrent le coût supplémentaire en 2000 pièces ou moins en utilisant un PCBA rigide-flexible assemblé.

L'autre facteur qui influe sur le coût de l'outillage est le volume. Pour les modèles rigides-flexibles et également flexibles et les petits volumes, la plupart sont réalisés par découpe laser ou par une sorte de direction mécanique. Cette technique est utilisée pour fabriquer les éléments de montage en surface dans les couvertures, les schémas de pièces et, le cas échéant, le cadre des raidisseurs.

Les essais électriques sur ces volumes inférieurs se terminent généralement par un essai à la volée. Pour la création en volume de circuits flexibles et rigides-flexibles, il faut passer à des passes en règle d'acier ou à des jeux de poinçons mâles/femelles et mordre la poussière. Cette règle d'acier est plus coûteuse à fabriquer que le système de découpe au laser. De même, les appareils de test électrique sont remplacés par un test câblé, ce qui peut demander plus de travail. Ces deux facteurs peuvent inclure un coût direct sous-jacent, mais il s'agit d'une diminution généreuse du coût unitaire de l'appareil. vente en gros de PCBA lorsque vous gérez des volumes plus importants.

  • Couches de PCB sont le facteur qui affecte le prix de fabrication, n'essayez pas d'utiliser plus de couches si une construction monocouche moins chère peut répondre aux besoins de votre appareil électronique ;
  • Type de carte PCB flexible : Pièces individuelles ou dans un panneau, lorsque vous faites une estimation du coût du PCB flexible, considérez le taux d'utilisation du matériel, le matériel du PCB flexible est une unité de mouvement, et un côté doit être d'environ 250 mm pas grand lors de la fabrication, les dimensions de la carte seront ajustées par nous, s'il ya des paquets de déchets, il va trouver le coût du PCB flexible ;
  • La piste minimale est d'environ deux à trois mil ;
  • La taille minimale des trous est d'environ 0,25 ;
  • Il y a 2 options pour le doigt d'or des planches flexibles, l'or dur ou l'or d'inondation, mais l'or dur est cher ;
  • L'épaisseur du cuivre est d'environ 1/3 oz, ce qui est normal ;
  • There are three options for flexible PO connectors to select stiffeners:  Fr4 stiffener, Aluminum stiffener, and Pi stiffener. If your electronic products need to be plugged and unplugged repeatedly, it is recommended to use stiffer ribs;
  • PCBA en petites séries est beaucoup plus élevé que celui de l'assemblage en masse.

Quels sont les domaines d'application de la combinaison rigide-flexible ?

Bien que ces produits soient chers, leur excellente adaptabilité est toujours considérée comme le premier choix par les différentes industries électroniques. Ils conviennent parfaitement à l'armée, à l'aérospatiale et aux aides thérapeutiques, mais peuvent également être adaptés à certains articles commerciaux.

Certaines conditions font des circuits rigides-flexibles la configuration la plus idéale, comme le besoin de transmission de signaux à haute vitesse des stations de base 5G ne peut être séparé de l'utilisation de circuits rigides-flexibles. PCB 5G. D'autres décisions intelligentes ont été prises :

  • Il s'agit d'étourdissements importants et de vibrations élevées. Les circuits imprimés rigides-flexibles sont exceptionnellement sûrs et peuvent contourner les situations de forte contrainte qui, autrement, provoqueraient la défaillance d'un réducteur ;
  • Elle est utilisée pour des applications où une grande précision est nécessaire puis des observations de coût. Dans ces conditions où les connecteurs peuvent poser des problèmes, une carte rigide-flexible sera une bonne option ;
  • Plusieurs assemblages ne disposent pas de la surface nécessaire pour tous les connecteurs et câbles importants. Une carte rigide-flexible peut rationaliser l'espace pour remédier à ce problème ;
  • Il a été utilisé pour des projets qui nécessitaient différents panneaux rigides. En fait, lorsque les congrégations sont impliquées dans plus de quatre configurations de feuilles, il sera le meilleur choix plus pratique de les remplacer par une seule planche rigide-flexible.

Conclusion

En dépit du fait que les cartes rigides et flexibles remplissent, au niveau de base, les mêmes exigences en établissant des connexions avec des composants électriques et mécaniques, ces deux types de cartes sont utilisés dans tous les aspects de la vie. Des quantités différentes des mêmes processus sont utilisées pour les cartes rigides et flexibles, mais les cartes flexibles nécessitent certains processus et techniques supplémentaires pendant l'assemblage. Cela étant, même si les circuits imprimés à semi-conducteurs peuvent sembler, du moins à première vue, moins chers, il faut tenir compte du coût de possession avant de déclarer que les circuits flexibles sont trop chers.

Avec toute cette réflexion, il est important de noter que toutes les maisons d'administration ne sont pas adaptées au montage de circuits flexibles. Avant de commencer un plan de circuit flexible, vous devriez rencontrer diverses maisons d'administration et parler des options de fabrication de BP flexibles et des dépenses connexes

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