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Circuit imprimé rigide-flexible / PCB 8 couches pour écouteurs Bluetooth
Classification des circuits imprimés rigides-flexibles (voir figure 1 pour plus de détails)
Un panneau rigide-flexible est un panneau qui combine rigidité et flexibilité, exploitant à la fois la rigidité d'un panneau rigide et la flexibilité d'un panneau flexible.
Substrat : TG moyen, TG élevé, constante diélectrique faible, Df faible FR4, matériau haute fréquence.
Marques de substrat : Shengyi, Tenghui, Lianmao, Rogers, Panasonic, DuPont, Taihong.
Finition de surface : HASL, HASL (sans plomb), ENIG, étamage par immersion, argenture par immersion, plaquage or, OSP, ENIG+OSP, ENEPIG.
Carte rigide-flexible de type Au/Ni
Le plaquage or se divise en deux catégories : or fin et or épais. Généralement, on parle d’or fin pour une épaisseur inférieure à 4 µm (0,41 µm), et d’or épais pour une épaisseur supérieure à 4 µm. Le procédé ENIG ne permet de réaliser que de l’or fin. Seul le plaquage or permet d’obtenir à la fois de l’or fin et de l’or épais. L’épaisseur maximale d’or épais sur un circuit imprimé flexible peut dépasser 40 µm. L’or épais est principalement utilisé dans des environnements exigeant une bonne adhérence ou une résistance à l’usure.
Le plaquage or se divise en deux catégories : or mou et or dur. L’or mou est de l’or pur ordinaire, tandis que l’or dur est de l’or contenant du cobalt. C’est précisément l’ajout de cobalt qui augmente considérablement la dureté de la couche d’or, dépassant 150 HV, afin de répondre aux exigences de résistance à l’usure.
Avantages du panneau rigide-flexible
De nos jours, la conception des produits, notamment sur le marché des appareils mobiles, s'oriente de plus en plus vers la miniaturisation, la réduction des coûts et l'augmentation de la vitesse, ce qui implique généralement des circuits électroniques haute densité. L'utilisation de cartes rigides-flexibles constitue un excellent choix pour les périphériques connectés via des E/S. Les sept principaux avantages découlant de l'intégration de matériaux de cartes flexibles et rigides dans le processus de fabrication, de la combinaison de ces deux matériaux de substrat avec du préimprégné, puis de la réalisation de la connexion électrique intercouche des conducteurs par des trous traversants ou des vias borgnes/enterrés, sont les suivants :
a. Assemblage 3D pour réduire les circuits
b. Meilleure fiabilité de la connexion
c. Réduire le nombre de composants et de pièces
d. Meilleure constance d'impédance
e. Peut concevoir des structures d'empilement très complexes
f. Mettre en œuvre un design d'apparence plus épuré
g. Réduire la taille
Application
Application de carte rigide-flexible (voir figure 3-1 pour plus de détails)
Le circuit imprimé rigide-flexible est un circuit composite présentant les caractéristiques à la fois des circuits imprimés flexibles et des circuits imprimés rigides, et largement utilisé dans les domaines suivants :
1. Domaine de l'électronique : Les circuits imprimés rigides-flexibles sont largement utilisés dans les produits électroniques tels que les téléphones portables, les tablettes, les objets connectés, les appareils photo, les caméscopes, les calculatrices, les drones et les moniteurs d'activité physique. Leur conception permet de connecter différents circuits imprimés rigides et flexibles ainsi que des composants de manière tridimensionnelle. À densité de circuits égale, ils augmentent la surface utile totale du circuit imprimé, améliorent sa capacité de charge et réduisent la limite de transmission du signal et le taux d'erreur d'assemblage des contacts. De par leur structure, les circuits imprimés rigides-flexibles sont légers et fins, ce qui permet un câblage flexible et contribue significativement à la réduction du volume et du poids.
2. Secteur automobile : Les circuits imprimés rigides-flexibles sont couramment utilisés dans les systèmes électroniques automobiles, notamment pour les boutons de connexion de la carte mère au volant, la connexion entre l'écran du système vidéo du véhicule et le panneau de commande, la connexion des touches audio ou de fonction sur les portes latérales, le système d'imagerie radar de recul, les capteurs, le système de communication du véhicule, la navigation par satellite, la carte de connexion du panneau de commande des sièges arrière et du contrôleur avant, et le système de détection externe.
3. Domaine des équipements médicaux : L'utilisation de circuits imprimés rigides-flexibles dans les équipements médicaux se généralise, notamment pour les appareils de surveillance des signes vitaux, les instruments thérapeutiques, les équipements d'imagerie, les appareils de physiothérapie, les stimulateurs cardiaques, les endoscopes, les appareils de contrôle d'échographie, etc. Les produits de ces domaines exigent une fiabilité et une précision élevées, de faibles pertes d'impédance, une transmission du signal optimale et une grande durabilité. La complexité du processus de fabrication et les faibles rendements engendrent des coûts de production élevés.
4. Domaine du contrôle industriel : Les circuits imprimés rigides-flexibles sont utilisés dans une large gamme d'applications industrielles, notamment les satellites artificiels, les systèmes radar, les communications sans fil, les instruments de mesure et de contrôle laser, les capteurs, les analyseurs magnétiques nucléaires, les appareils à rayons X, les analyseurs infrarouges, etc.
