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Cinq pannes de circuits flex issues de la conception

La plupart des défauts des circuits flex sont conçus, et non fabriqués. Ils proviennent de l'application d'habitudes FR-4 sur un circuit appelé à bouger.

Rédaction technique Hitech Circuits

Shenzhen, Chine · Fabrication et assemblage de PCB

2 min de lecture

Publié:

Dernière mise à jour:

Relecture technique: Chiffres de procédé vérifiés par rapport à notre fiche de capacités publiée.

Une habitude à l'origine des cinq

La conception des circuits imprimés rigides tolère beaucoup de choses : le masque de soudure couvre ce qu'il couvre, un via peut être placé n'importe où, une pastille peut être adjacente à une piste, et rien ne bouge après l'assemblage. Sur un circuit flexible, chacune de ces hypothèses devient une source de défaillance, car le composant est censé se plier, et souvent des milliers de fois.

1. Ouvertures du film de protection trop étroites

Le film de protection est un film adhésif, découpé et laminé, et non une couche imprimée. Le repérage, la tolérance de découpe et la compression de l'adhésif déplacent l'ouverture, de sorte qu'une fenêtre de la taille d'une ouverture de masque de soudure finit soit recouverte d'adhésif, soit décalée sur la piste voisine. Des ouvertures larges et un espacement suffisant entre elles constituent la solution.

2. Joints de soudure à l'intérieur du pli

La soudure est beaucoup plus rigide que le cuivre. Un joint près d'un pli transforme le bord de la pastille en charnière et le cuivre s'y fissure en premier. Les joints doivent être placés dans des zones rigidifiées ou rigides ; le pli doit rester nu.

3. Espacement des pastilles ignorant l'ouverture plus large

Lorsque l'ouverture de la couche de recouvrement s'agrandit, la distance entre les pastilles adjacentes doit augmenter en conséquence. Sinon, les fenêtres agrandies exposent les bords des conducteurs voisins et le processus d'assemblage les court-circuite. La capacité de 0,05 mm (0,002 pouce) entre les lignes et les espaces n'est pas recommandée pour les connexions entre pastilles de connecteurs.

4. Angles vifs et jonctions aiguës

Un angle de 90° dans un conducteur est une zone de concentration de contraintes sur une carte rigide et un point d'amorçage de fissures sur une carte flexible. Les jonctions sont coniques, les angles sont arrondis et la transition vers une pastille est en forme de goutte d'eau.

5. Cuivre empilé perpendiculairement à l'axe neutre

Deux couches de cuivre directement opposées dans un coude soumettent l'une d'elles à une tension à chaque cycle. La contrainte est proportionnelle à la distance par rapport à l'axe neutre ; la solution est donc géométrique : décaler les couches, affiner le cuivre dans le coude ou utiliser une seule couche conductrice à cet endroit.

Détection des défauts avant l'outillage

Ces cinq défauts sont visibles dans l'analyse de fabricabilité (DFM) et sont faciles à corriger lors de la conception, mais coûteux à corriger ultérieurement. Un examen approfondi de la zone de pliage, des connecteurs et du revêtement permet d'en détecter la plupart ; les autres apparaissent lors des tests de pliage, d'où l'intérêt de réaliser un premier cycle de production avant la production en série.

Les gammes de substrat, de revêtement et de raidisseur sont sur la page PCB flexible; là où la partie flexible rencontre une partie rigide, le règles rigides-flexibles appliquer.

Spécifications techniques

Ligne/espace minimum
0,002″ (3 mil)
épaisseur de la couche de recouvrement
12–25 µm
épaisseur de l'adhésif
12–35 µm
Épaisseur du cuivre
0,5 à 2 oz
Trou minimum
0,006″

Questions fréquentes

  • Pourquoi les ouvertures du film de protection doivent-elles être plus grandes que celles du masque de soudure ?

    Le Coverlay est un film laminé avec une couche adhésive, et non un masque imprimé. Découpé à l'emporte-pièce ou au laser, il est collé sous pression, et l'adhésif déborde lors du laminage ; le repérage se déplace avec le polyimide qui se dilate. L'ouverture doit donc compenser les tolérances de découpe, de repérage et le flux d'adhésif. Une ouverture trop petite laisse de l'adhésif sur le support ; un espacement trop faible entre les ouvertures expose la zone adjacente.

  • À quelle distance d'un coude une soudure peut-elle se trouver ?

    Elle doit être placée en dehors de la zone de courbure. La soudure étant rigide, un joint sur une section flexible concentre les contraintes au niveau du bord de la pastille jusqu'à ce que le cuivre se soulève ou que la couche de recouvrement se délamine. Les joints sont réalisés dans une zone renforcée ou dans la section rigide, et la distance par rapport à la courbure est définie par la zone d'exclusion convenue dans la conception pour la fabrication (DFM), et non par une valeur fixe.

  • Pourquoi les pistes empilées échouent-elles dans un virage ?

    Le cuivre extérieur d'une courbure est en tension, tandis que le cuivre intérieur est en compression. Lorsque les pistes de part et d'autre du film sont alignées, la paire se situe loin de l'axe neutre et la piste extérieure supporte la totalité de la contrainte à chaque cycle. Décaler les couches, ou conserver une couche conductrice à travers la courbure, ramène le cuivre vers l'axe neutre.

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