Les PCB flexo-rigides et votre avenir: Conception intelligente et efficace

September 24, 2019 Altium Designer

Flexible PCB circuit

Souvent, en ce qui concerne la conception des PCB, nous sommes chargés d'installer une cheville carrée dans un trou rond. En installant des milliers de composants différents sur une carte ne dépassant pas un billet d'un dollar, et peut-être même un quart, nous semblons toujours être limités au plan 2D d'un espace prédéterminé dans notre équipement ou notre appareil.

Nous sommes tous passés par là : après avoir mis la dernière touche à la conception d'un PCB, vous examinez l'encombrement de l'appareil pour constater que vous avez dépassé ce qui est autorisé. Maintenant, c'est retour à la planche à dessin.

Sans aucune altération de ce plan 2D, nous pouvons certainement faire des efforts pour condenser le tout avec une densité d'interconnexions de plus en plus élevée, cela devient alors un PCB ultra HDI. Nous pourrions augmenter le nombre de couches de la carte en incorporant l'utilisation de vias multicouches. Nous pourrions même être en mesure de repousser les limites de nos tolérances de dégagement des bords, ce qui permettrait d'entasser un plus grand nombre de composants. Ou, nous pouvons explorer les avantages d'une conception flexo-rigide des PCB.

Qu'est-ce que le flexo-rigide pour les PCB ?

Comme leur nom l'indique, les PCB flexo-rigides sont composés à la fois de matériaux flexibles et rigides. La partie rigide du PCB, pour notre carte d'apparence familière, abrite de nombreux composants. La partie flexible du PCB est (encore une fois, comme cela semble être le cas) un matériau flexible qui est conçu pour se plier, se tordre, se retourner, s'asseoir et jouer à aller chercher la balle... attendez... est-ce que je mélange des choses ?

Les PCB flexibles sont à eux seuls de merveilleuses pièces d'ingénierie. Ils vous permettant de loger des composants sur ce matériau flexible, ils peuvent s'adapter à presque toutes les formes et applications (cependant, leur montage sur votre appareil peut être un peu délicat car il n'y a pas de "colonne vertébrale" solide sur laquelle se rabattre). Le flexo-rigide permet de monter fermement la partie rigide sur votre appareil et d'utiliser la partie flexible pour étendre l'espace nécessaire à la 3D.

Aerial view of a flexible circuit layer

Les circuits flexibles peuvent être imprimés et façonnés comme des cartes rigides

Cinq des nombreux avantages de la technologie flexo-rigide

La technologie flexo-rigide a captivé mon cœur et je n'ai que de bonnes nouvelles à partager avec vous tout au long de l'article. Examinons les autres avantages que vous trouverez dans l'espace flexo-rigide :

Il se modèle à l'appareil : bien qu'elle soit brièvement mentionnée ci-dessus, cette question mérite d'être traitée dans une section distincte. Au lieu que notre conception de PCB soit limitée par l'espace à l'intérieur de l'appareil, si nous sommes intelligents, nous pouvons maintenant modeler notre PCB autour de l'appareil dans l'espace 3D. Cela signifie qu'aucune surface de montage n'est hors limites quant à l'endroit où nous pouvons mettre nos cartes. Tant que nous pouvons faire passer un matériau flexible d'une carte rigide à l'autre, nous pouvons intégrer la conception dans n'importe quelle forme d'appareil, peu importe à quel point cela peut sembler excentrique.

Léger et compact : il se trouve que le matériau est très différent de votre carte rigide typique, et en raison de la nature de l'inspiration de sa conception, le matériau flexible avec lequel il est construit s'avère être beaucoup plus léger et beaucoup plus compact. Cela vous permettra d'économiser non seulement de l'espace, mais aussi du poids.

Conçu sans soudure : une carte flexo-rigide est construite en intercalant une carte flexible entre deux (ou plusieurs) cartes rigides. Cette méthode d'assemblage est fantastique en raison de l'absence de joints à souder, de connecteurs ou de sertissages de contact supplémentaires. Cela augmentera son intégrité structurelle globale à mesure qu'elle sera soumis à des rythmes flexibles.

Moins de matériaux = plus faibles coûts : bien que ce ne soit pas le cas 100% du temps (peut-être plutôt 98% du temps), vous utiliserez moins de matériau dans l'ensemble lorsque vous intégrerez un matériau flexible dans votre conception rigide. Cela entraînera souvent une diminution des coûts pour vous et moins de travail pour votre équipe d'approvisionnement.

Protection contre l'exposition : un autre avantage supplémentaire du matériau flexible dans les conceptions flexo-rigides est la protection qu'il offre tout au long de sa durée de vie contre les rayons UV, l'exposition aux rayonnements et les produits chimiques nocifs, cela peut être une variable à considérer.

Flexible PCB interconnect

Les couches flexibles peuvent également servir de solutions d'interconnexion entre les PCB

Concevoir avec les flexo-rigides dès aujourd'hui

Maintenant que vous avez été initié aux avantages fantastiques d'un système de PCB flexo-rigide, je serais presque offensé si vous ne commenciez pas à l'intégrer dans vos conceptions dès maintenant. En gardant à l'esprit le fait que l'ajout d'une partie flexible dans votre PCB flexo-rigide vous permettra de concevoir dans l'espace 3D, d'économiser du poids et de l'argent, d'augmenter la résistance des joints, d'économiser des matériaux et de protéger contre l'exposition. Je vous encourage vivement à envisager la mise en œuvre de cette grande nouveauté technologique.

La seule chose qu'il vous reste à faire est de vous assurer que votre logiciel de conception de PCB peut gérer toutes les conceptions étonnantes que vous serez en mesure de faire avec les technologies flexo-rigides. Il ne s'agit pas seulement de savoir si votre logiciel possède les fonctionnalités dont vous avez besoin, comme la vérification des erreurs en temps réel et le routage auto-interactif, mais aussi s'il possède les fonctionnalités dont vous avez besoin pour une interface topologique qui facilite l'utilisation, comme dans Altium Designer®.

Si vous vous demandez à quoi pourrait ressembler une conception flexo-rigide sur votre logiciel de conception de PCB, contactez dès aujourd'hui à un expert d'Altium.

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