Commencez par le pli, puis concevez autour
Une carte rigide-flexible est composée d'un noyau flexible avec des sections rigides laminées de chaque côté. La conception comporte donc une zone mobile et plusieurs zones fixes. Le rayon de courbure définit la géométrie minimale ; le reste relève du placement des composants.
Quatre règles sont à l'origine de la plupart des retouches.
Règle n° 1 : la zone de courbure est une zone interdite
Aucun élément rigidifiant le flexible ne doit se trouver à l'intérieur du pli : trous métallisés, raidisseurs, fenêtres de recouvrement, composants, joints de soudure. Les bords du recouvrement et des raidisseurs se situent à l'extérieur de l'arc, avec une marge, car l'adhésif déborde lors du laminage et c'est au niveau du bord d'un raidisseur à l'intérieur d'un pli qu'un conducteur finit par se fissurer.
La largeur de la zone interdite est calculée à partir du rayon et de l'angle de pliage : la longueur de l'arc du pli plus la marge d'outillage de chaque côté. Cette valeur est définie lors de l'étude de fabricabilité (DFM) et reportée sur le plan de fabrication ; elle n'est pas laissée à l'outil de placement.
Règle deux : les conducteurs traversent la courbure, ils ne la suivent jamais
Un conducteur qui longe la ligne de courbure est soumis à une charge longitudinale ; un conducteur qui la traverse à angle droit est soumis à une charge transversale, direction dans laquelle le cuivre se comporte bien mieux. Lorsqu’un signal doit effectuer un virage à l’intérieur de la zone flexible, il décrit un rayon de courbure, et non un angle.
Le même principe s’applique aux transitions des plots : les profils en goutte d’eau et les conicités douces éliminent la concentration de contraintes créée par un épaulement droit.
Règle trois : le cuivre se situe sur l’axe neutre
Dans une courbure, le matériau extérieur est en tension, tandis que le matériau intérieur est en compression. Le cuivre placé loin de l’axe neutre — directement en face d’une autre couche de cuivre — est étiré à chaque cycle et se fissure en premier.
La solution réside dans le choix de la structure : conserver la symétrie de l’âme flexible, éviter d’empiler du cuivre directement en face d’un autre cuivre dans la courbure et, lorsqu’une conception nécessite deux couches conductrices à l’extrémité, accepter une durée de vie en cycles plus courte ou opter pour une seule couche dans cette zone. Le cuivre est disponible en épaisseurs de 0,5 à 2 oz. La partie flexible n'est pas destinée à supporter les contraintes les plus importantes.
Règle quatre : la transition est une caractéristique de conception
À l'endroit où la partie flexible rencontre la partie rigide, le raidisseur ou le stratifié rigide s'interrompt brusquement et le pli commence. Cette transition est la zone de contrainte maximale sur la pièce. Elle est placée à l'écart des connecteurs, présente un amincissement progressif plutôt qu'une arête droite et est éloignée des vias.
Éléments à fournir avec la conception
L'empilement des couches, l'emplacement et le rayon du pli, l'angle de pliage et si le pli est permanent ou variable en service, le schéma du raidisseur et les empreintes des connecteurs avec l'épaisseur de leurs extrémités. Ces informations permettent aux concepteurs de fabrication (DFM) de vérifier les zones d'exclusion, l'équilibre du cuivre et la panélisation avant l'outillage.
Les fabrications rigides-flexibles comportent jusqu'à 12 couches avec un espacement de 0,05 mm (0,002″) et des trous d'un diamètre minimal de 0,15 mm (0,006″) sur des panneaux jusqu'à 250,3 mm × 499,6 mm (9,842″ × 19,685″). page produit rigide-flexible les liste avec le page de capacités.
