Qu’est-ce qu’un circuit imprimé flexible? Le circuit imprimé flexible, communément abrégé FPC, est fabriqué en transférant des motifs conducteurs sur un substrat flexible via des processus de photolithographie et de gravure. Dans les cartes double face et multicouches, des vias métallisés établissent des connexions électriques entre les couches superficielles et internes. Les motifs du circuit sont protégés et isolés par des couches de polyimide (PI) et d’adhésif.
Les circuit imprimé flexible sont principalement classés en cartes simple face, cartes à trous borgnes/trous traversants, cartes double face, cartes multicouches et cartes rigides-flexibles.
Processus de fabrication des circuit imprimé flexible:
Découpe des matériaux
Les substrats flexibles sont généralement fournis sous forme de rouleaux et doivent être découpés à la taille voulue conformément aux spécifications des instructions de fabrication (MI).
Perçage CNC
Des trous traversants ou de positionnement sont usinés dans le substrat à l’aide d’un équipement CNC, fournissant des voies pour le placage de cuivre ultérieur afin d’obtenir une connexion électrique entre les couches de cuivre double face.
Traitement des trous noirs et électroplacage
Après le perçage, les couches de cuivre supérieure et inférieure restent déconnectées. Le traitement des trous noirs forme une couche conductrice, suivie d’un dépôt électrochimique pour plaquer le cuivre sur les parois des trous, complétant ainsi la connexion électrique entre les deux couches de cuivre.
Laminage de film sec et transfert de motif
Un film sec photosensible est laminé sur la surface de la carte électroplaquée. La photolithographie transfère avec précision le motif du circuit sur la couche de film sec.
Développement, gravure et retrait du film
Développement : élimine le film sec non exposé pour exposer la feuille de cuivre à la gravure.
Gravure : grave chimiquement la feuille de cuivre développée.
Retrait du film : enlève le film sec des zones du motif du circuit à l’aide d’une solution d’hydroxyde de sodium, formant ainsi la structure finale du circuit.
Laminage du film de protection
Afin de protéger les circuits et d’éviter l’oxydation due aux courts-circuits, un film de protection isolant doit être laminé. Ce processus consiste à prédécouper des pastilles exposées au cuivre dans le film de protection, puis à le laminer avec précision sur la surface gravée de la carte. Les films de protection sont disponibles en jaune, noir et blanc.
Placage à l’or chimique
La surface du FPC subit un placage à l’or chimique : une couche de nickel est déposée, suivie d’une couche d’or de 1 μm ou 2 μm d’épaisseur afin d’empêcher l’oxydation des pastilles et d’améliorer la fiabilité du soudage.
Impression des caractères
Les caractères spécifiés par le client sont imprimés sur la surface de la carte à l’aide d’une technologie à jet d’encre. L’encre est durcie par cuisson afin d’empêcher son écaillage.
Test des performances électriques
Un testeur à sondes mobiles est utilisé pour vérifier la conductivité de la carte, en se concentrant sur l’identification des défauts tels que les circuits ouverts et les courts-circuits.
Renforcement
Appliquez des matériaux auxiliaires selon les spécifications du client, notamment des feuilles de renfort PI, des films de blindage électromagnétique, des plaques de renfort FR4, des tôles d’acier et des matériaux adhésifs.
Traitement des contours au laser
Utilisez la technologie de découpe au laser pour façonner avec précision le contour de la carte, en séparant les déchets afin d’obtenir le contour final du produit.
Inspection finale et emballage
Effectuez des tests complets selon les exigences personnalisées du client ou les normes IPC, en éliminant les articles non conformes présentant des défauts esthétiques afin de garantir que les produits répondent aux spécifications de qualité.
Les circuit imprimé flexible (FPC) sont principalement composés des catégories de matériaux suivantes : substrat (tel que le polyimide PI ou le polyester PET), films de recouvrement, matériaux de renforcement (y compris le FR4, la feuille d’acier, le polyimide PI, etc.) et autres matériaux auxiliaires (par exemple, adhésifs, films de blindage électromagnétique). Les propriétés du substrat déterminent la flexibilité et les performances électriques du FPC.
Substrat : servant de couche de base des FPC, des matériaux en film flexible tels que le polyimide (PI) ou le polyester (PET) sont généralement utilisés.
Film de recouvrement : sert principalement à protéger les motifs de circuit tout en améliorant les propriétés d’isolation.
Matériaux de renfort : conçus pour améliorer la résistance mécanique et la durabilité des FPC.
Autres matériaux auxiliaires : tels que les adhésifs et les matériaux conducteurs, qui jouent un rôle crucial pour garantir une fabrication fluide des FPC et des performances stables.
Avantages des circuit imprimé flexible
1.Capables de se plier, s’enrouler et se replier librement, ils peuvent être disposés selon les exigences d’agencement spatial et se déplacer ou s’étendre librement dans un espace tridimensionnel, permettant ainsi l’assemblage intégré des composants et la connexion des fils ;
2.L’utilisation de FPC réduit considérablement le volume et le poids des produits électroniques, répondant ainsi à la demande de l’industrie en matière d’appareils à haute densité, miniaturisés et hautement fiables. Par conséquent, les FPC trouvent de nombreuses applications dans l’aérospatiale, l’armée, les communications mobiles, les ordinateurs portables, les périphériques informatiques, les PDA, les appareils photo numériques et les produits connexes ;
3.Les FPC offrent également une excellente dissipation thermique, une bonne soudabilité, une facilité d’assemblage et des coûts globaux relativement faibles. Les conceptions rigides-flexibles compensent en partie les légères limitations de la capacité de charge des composants inhérentes aux substrats flexibles.
Les circuits imprimés flexibles présentent les limites suivantes :
Coûts d’investissement initiaux élevés : les circuit imprimé flexible sont conçus et fabriqués pour des scénarios d’application spécifiques, ce qui nécessite des dépenses importantes dans les phases préliminaires telles que la conception des circuits, le routage et la production de photomasques. Par conséquent, à moins que des exigences d’application spécifiques n’imposent leur utilisation, ils ne sont généralement pas recommandés pour les applications à faible volume.
Difficulté de modification et de réparation : une fois fabriqué, la modification d’un circuit imprimé flexible nécessite de revoir le dessin original ou le programme de phototracage compilé, ce qui rend le processus très complexe. De plus, la surface est recouverte d’un film protecteur qui doit être retiré avant la réparation et remis en place après, ce qui présente des défis considérables.
Spécifications dimensionnelles limitées : étant donné l’adoption actuellement limitée des circuit imprimé flexible, la production utilise principalement des processus par lots. Cela limite les dimensions des produits aux spécifications des équipements de fabrication, empêchant la production de circuit imprimé flexible excessivement longs ou larges.
Sensibilité aux dommages causés par des erreurs opérationnelles : lors de l’assemblage, une mauvaise manipulation par les techniciens peut facilement endommager le circuit imprimé flexible. Par conséquent, les opérations telles que le soudage et la retouche doivent être effectuées par du personnel ayant suivi une formation spécialisée.
