Directives essentielles de conception FPC pour ingénieurs – Partie 2 : Conseils pour des PCB flexibles fiables

Dans la Partie 1 de notre série sur la conception des PCB flexibles (FPC), nous avons couvert les bases essentielles que tout ingénieur doit connaître. Dans cette Partie 2, nous abordons des techniques de conception plus avancées afin de garantir que vos FPC soient non seulement fonctionnels, mais aussi fiables, durables et optimisés en termes de performances.

Que vous conceviez pour des objets portables, des dispositifs médicaux ou des applications automobiles, ces directives vous aideront à relever des défis complexes et à créer des PCB flexibles de haute qualité.

Conception de la panelisation

1. Si un panneau entier est constitué de plaques en acier, il devient lourd, ce qui rend le FPC sujet à l’étirement et à la déformation. Cela complique l’assemblage SMT. L’écartement minimal entre les cartes renforcées doit être de 3 mm. La largeur des fentes doit être de 0,5 mm. Les points de connexion doivent avoir une largeur de 1 mm, avec un point de connexion tous les 15 mm. Lors de la commande, précisez que chaque pièce doit être séparée par du papier et intercalée entre des cartons.

2. Les points de connexion ne doivent pas être placés sur les doigts dorés, car cela rendrait les doigts dorés irréguliers.

3. Un nombre insuffisant de points de connexion peut entraîner le détachement des cartes. Chaque PCB doit comporter au moins deux points de connexion. La largeur des connexions doit être d’au moins 0,8 mm et doit être ajustée en fonction de la taille de la carte — les cartes plus grandes nécessitent davantage de connexions.

4. Un nombre excessif de points de connexion sur les petites cartes rend le dépannelisation difficile. Si l’assemblage SMT n’est pas requis, utilisez des connexions de 0,3 mm de largeur pour faciliter la séparation manuelle.

5. Un faible taux d’utilisation du panneau augmente les coûts. Optimisez la largeur du panneau à 119 mm ou 240/250 mm, ou utilisez une panelisation tierce.

6. Les petites cartes peuvent être aspirées lors du nettoyage des poussières au laser. Les cartes de taille inférieure à 20 × 20 mm doivent être panelisées pour l’expédition ou faire l’objet d’une séparation de panneau effectuée par JLC.

Conception des renforts

Le renfort consiste à ajouter des matériaux rigides à des zones spécifiques du FPC afin de faciliter l’assemblage. Le renfort PI convient à l’insertion de doigts dorés. Le FR4 est utilisé pour des applications d’entrée de gamme. Le renfort en acier offre une bonne planéité et ne se déforme pas, ce qui le rend adapté au montage de puces.

1. Le renfort en acier ne doit pas être utilisé pour les trous traversants, car il peut provoquer des courts-circuits. L’acier ayant une faible magnétisation, il ne doit pas être utilisé avec des capteurs à effet Hall. Il est également déconseillé pour l’insertion de doigts dorés.

2. Si une insertion de doigts dorés est requise, indiquez l’épaisseur totale (généralement fournie dans la fiche technique du connecteur). L’épaisseur du renfort PI ne doit pas être calculée simplement en soustrayant l’épaisseur du FPC à l’épaisseur totale. Utilisez le calculateur d’épaisseur PI pour doigts dorés de JLC.

3. Conception des découpes de renfort : Le renfort doit éviter les trous ou pastilles de composants sous-jacents. Idéalement, le client doit définir cette zone. Par défaut, JLCPCB évite les pastilles de 0,3 mm. Si la largeur restante du renfort après découpe est inférieure à 2 mm, JLC supprimera l’intégralité de la zone de renfort sans consultation supplémentaire, sauf indication contraire.

4. Le renfort des doigts dorés doit dépasser les pastilles des doigts dorés d’au moins 1,0 mm afin d’éviter toute cassure.

5. Le film de blindage électromagnétique peut être conducteur des deux côtés. Si des réseaux différents existent en dessous, le film de blindage doit être supprimé.

6. Un renfort en acier sur des pastilles provoque des courts-circuits.

7. Un renfort FR4 inférieur à 5 mm de largeur peut se casser ou se carboniser. Utilisez plutôt un renfort PI ou en acier. La largeur de l’adhésif doit être d’au moins 3 mm.

8. Le renfort ou l’adhésif ne doit pas être situé près des pastilles SMT, sinon l’impression de pâte à souder devient impossible. Si cela est inévitable, appliquez le renfort ou l’adhésif après l’assemblage SMT.

Remarques sur l’épaisseur de la carte

1. L’épaisseur de carte sélectionnée lors de la commande inclut la coverlay, l’épaisseur du cuivre et celle du substrat PI. S’il existe des zones sans cuivre ou sans coverlay, l’épaisseur finale peut être plus faible. Tenez-en compte lors de la conception.

2. L’impédance FPC est difficile à calculer précisément avec un logiciel de simulation. Référez-vous aux valeurs empiriques de largeur fournies par JLC, mais réalisez toujours un prototype au préalable. Ceci s’applique aux cartes double face d’une épaisseur de 0,11 mm.

La conception de PCB flexibles fiables et performants nécessite une combinaison de techniques avancées, de planification rigoureuse et de collaboration avec des fabricants expérimentés. En suivant ces directives essentielles, vous pouvez créer des FPC capables de répondre aux exigences des applications les plus complexes.

Ces bonnes pratiques de conception permettent d’anticiper les problèmes de fabrication, d’améliorer la vérifiabilité avant production, de réduire les itérations et de minimiser les coûts.