Il s'agit d'un circuit imprimé rigide classique auquel on a ajouté une partie flexible permettant de réaliser des connexions entre différents circuits imprimés rigides. Cette partie flexible peut comporter une ou plusieurs couches, comme le circuit imprimé flexible décrit précédemment. Ainsi, il convient aux applications de flexion statique ou dynamique. Bien qu'il s'agisse de la solution la plus onéreuse, ses avantages résident dans la réduction du poids, une connexion fiable optimale sans connecteurs et une résistance aux environnements difficiles tels que les vibrations ou les accélérations.
Fonctionnalité
Spécifications techniques pour les circuits imprimés rigides-flexibles
Nombre de couches
4 à 16 couches
Points forts de la technologie
Matériaux mixtes incluant RF et haute vitesse, FR-4 standard, polyimide flexible. Constructions en polyimide flexible avec ou sans adhésif, avec couche de protection ou vernis épargne flexible.
Performance de flexion
En fonction de sa conception spécifique, la performance en flexion peut aller d'une simple flexion à 90° pour s'adapter à une flexion dynamique complète avec une amplitude de mouvement de 360° dans la queue flexible qui résistera à des cycles continus tout au long de la durée de vie du produit.
Caractéristiques de courbure
Le rayon de courbure détermine la flexibilité de la partie flexible de la planche. Plus le matériau est fin, plus le rayon de courbure est faible et plus la partie flexible est grande.
Matériaux
cuivre RA, cuivre HTE, FR-4, polyimide, adhésif
Poids en cuivre (finis)
1/2 once, 1 once, 2 onces, 3 onces
Voie et espace minimums
0,075mm / 0,075mm
Épaisseur du circuit imprimé
0,4 mm à 3 mm
Épaisseur du circuit imprimé dans la section flexible
0,05 mm à 0,8 mm
Dimensions maximales
457 mm à 610 mm
Finitions de surface disponibles
ENIG, OSP Étain d'immersion, Argent d'immersion
Perçage mécanique minimal
0,20 mm
Perçage laser minimum
0,10 mm standard, 0,075 mm avancé
Les circuits imprimés rigides-flexibles s'intègrent sections rigides FR-4 et sections flexibles en polyimide en une seule carte interconnectée. Les zones rigides supportent les composants et assurent la solidité de la structure ; les zones flexibles se plient ou se courbent pour relier les zones rigides dans l’espace 3D.
Comparées à une conception utilisant des cartes rigides séparées et des câbles ou fils FPC, les solutions rigides-flexibles étapes de retrait des connecteurs et d'interconnexion manuelle, Elle réduit les risques liés à l'assemblage et permet des agencements plus compacts. Si votre produit nécessite un volume réduit, un poids allégé ou une fiabilité d'interconnexion accrue, l'architecture rigide-flexible est souvent la plus élégante.
1) Rigide-flexible vs. “ Rigide + câble/FPC ” (Pourquoi les acheteurs changent de câble)
Objet
Circuit imprimé rigide-flexible
Carte rigide + FPC/câbles
Méthode d'interconnexion
Intégré sur une seule carte
Connecteurs / câbles soudés
Fiabilité
Plus élevé (moins d'articulations)
Inférieur (fatigue/desserrement des connecteurs)
Assemblée
Moins d'étapes, moins de risques liés à la manipulation manuelle
Plus d'étapes, plus de variations
Espace/poids
Idéal pour les mises en page 3D compactes
Plus grand, plus lourd
Circuit électrique
Des transitions plus nettes et moins nombreuses
Plus d'interfaces, plus de risques de perte
2) Comment est construit un système rigide-flexible (concept d'empilement)
Un circuit imprimé rigide-flexible comprend généralement :
Sections rigides : FR-4 (ou variantes à TG élevé / à faibles pertes) pour le montage des composants et la rigidité.
Sections flexibles : Couches de polyimide avec pistes en cuivre conçues pour la flexion.
Transitions rigide-flexible : Stratification et recouvrement contrôlés pour protéger le cuivre au niveau du pli.
Fonctionnalités de densité optionnelles dans les zones rigides : vias borgnes/enterrés ou microvias lorsque la densité de routage l'exige.
La structure finale dépend du nombre de zones rigides, du nombre de couches flexibles et de la géométrie de courbure requise par votre boîtier.
3) Quand le choix d'une structure rigide-flexible est le bon
La solution rigide-flexible est parfaitement adaptée si vous avez besoin d'un ou plusieurs des résultats suivants :
Retirez les connecteurs pour accroître la fiabilité et simplifier l'assemblage.
Pliez la planche pour qu'elle épouse la forme de l'enclos., permettant l'emballage 3D.
Réduire l'espace et le poids en remplaçant plusieurs cartes et câbles par une seule structure.
Améliorer la stabilité à long terme en éliminant les points d'interconnexion sujets aux défaillances.
Créer des chemins de signal plus propres avec moins de discontinuités électriques.
4) Conseils de conception pour la fabrication dans les zones de pliage (Ce qui prévient les défaillances)
La fiabilité rigide-flexible est obtenue grâce à une conception flexible. Règles clés :
Définir le type de courbure au plus tôt
Pliage statique : Il se plie une fois et reste en position.
Courbe dynamique : fléchi à plusieurs reprises en fonctionnement. Les courbes dynamiques nécessitent des rayons de courbure plus importants et des règles de routage plus strictes que les courbes statiques.
Évitez les contraintes sur le cuivre Évitez les angles vifs, les changements brusques de largeur de tracé et les regroupements de vias dans les zones de courbure.
Tracés de route perpendiculaires à la direction du virage Cela réduit la concentration du stress et améliore la résistance à la fatigue.
Utilisez des transitions douces entre rigidité et flexibilité Une conception appropriée du revêtement de couverture et de la transition empêche le décollement ou la fissuration à l'interface.
Verrouiller le rayon de courbure et la géométrie de pliage avant l'outillage Les modifications de dernière minute apportées aux boîtiers constituent une cause majeure des boucles de reconception rigides-flexibles.
Un bref examen DFM de la zone de pliage avant la version finale permet d'éviter des itérations de prototypes coûteuses.
5) Quels sont les facteurs de coût (afin d'optimiser au plus tôt) ?
Le coût des modèles rigides-flexibles évolue rapidement avec :
Nombre de sections rigides et de couches flexibles
longueur flexible et rayon de courbure
exigences de flexion statiques et dynamiques
Complexité des zones de transition rigide-flexible
Fonctionnalités HDI dans les zones rigides (vias borgnes/enterrées, microvias)
Qualités de matériaux (haute TG, faibles pertes, sans halogène, etc.)
sélection de la finition de surface
Complexité du contour de la planche et besoins en raidisseurs
Un alignement DFM précoce permet généralement de réaliser des économies par rapport à un réacheminement tardif.
6) Liste de contrôle de l'appel d'offres (envoyez ces documents pour obtenir un devis rapide et précis)
Objet de l'appel d'offres
Ce qu'il faut fournir
Pourquoi c'est important
Dossiers de conception
Gerber ou ODB++
Confirme le routage rigide/flexible et le plan de calques
Intention d'empilage
Concept de couches rigides et flexibles
Aligne le parcours de lamination
Exigences en matière de courbure
Statique/dynamique, rayon de courbure, angles de pliage
Détermine les règles de flexibilité et la validation
Informations 3D/mécaniques
Croquis de pliage ou dessin d'enceinte
Vérification de l'ajustement et des zones de tension
Objectifs de fiabilité
Vos exigences en matière de tests ou de normes
Définit le chemin de validation/matériel
Plan quantitatif
Prototype / MPQ / volume annuel
Optimise la stratégie et le délai d'exécution des panneaux
Notes d'assemblage
Côté composant, besoins en raidisseurs, finition
Garantit la fabricabilité
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