Matériaux de base pour circuits imprimés flexibles
Les matériaux flexibles sont utilisés pour la fabrication de circuits simple face et doubles face ainsi que pour des circuits multicouches. Les matériaux flexibles se composent principalement de polyimide qui est aussi connu sous le nom de Kapton® de la société DuPont. Pour des applications simples et économiques, on peut utiliser le Flexlam® (FR4 de 0,125 mm d’épaisseur avec 18 μm ou 35 μm cuivre).
En principe deux types de matériaux de base sont utilisés:
Sans colle
• Support polyimide comme matière isolante
• Feuille de cuivre en tant que conducteur métallique
Avec colle
• Support polyimide comme matière isolante
• Colle comme agent adhésif entre la feuille de cuivre et le polyimide
• Feuille de cuivre en tant que conducteur métallique
Feuilles de recouvrement
Les feuilles de recouvrement sont des feuilles à base de polyimide enduites de colle sur un côté. Elles sont utilisées pour recouvrir les lignes conductrices sur les circuits flexibles. Les traitements mécaniques suivants sont possibles: perçage, fraisage, traitement au laser et poinçonnage.
Au lieu des feuilles de recouvrement rigides, on peut également utiliser des vernis (vernis épargne, feuille PC photo-structurable de 75 µm).
Circuits imprimés flexibles avec renforcement
En utiilisant un support isolant (FR4, polyester) non stratifié, il est possible d’obtenir des «zones rigides» destinées à renforcer les parties qui devront supporter des composants lourds ou des connecteurs. Il est également possible de réaliser des renforcements plus fins à l’aide de feuilles.
Conception du routage
En général, on applique les mêmes règles de conception que pour les circuits flex-rigides.
Variantes de structure
Les circuits flexibles peuvent être fabriqués en polyimide, avec ou sans colle. Les matériaux contenant de la colle sont plus économiques et répondent aux exigences des circuits flexibles. Les matériaux sans colle sont utilisés pour des circuits souples de haute qualité, à forte sollicitation avec les avantages suivants:
• Ils permettent la fabrication de circuits plus minces (voir le tableau des matériaux de base). Cela augmente la flexibilité et la fiabilité à la courbure. Les contraintes d’extension du cuivre sont plus faibles.
• Les variations de température sont mieux compensées, car le coefficient de dilatation différent de la colle n'a pas d'effets.
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Matériaux standard pour circuits
souples (épaisseur)
| Polyimide |
Cuivre
simple / double fâce |
Adhésive * |
| 25 µm |
18 µm |
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| 25 µm |
35 µm |
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| 25 µm |
18 µm |
12–25 µm |
| 25 µm |
35 µm |
12–25 µm |
| 50 µm |
18 µm |
25 µm |
| 50 µm |
35 µm |
25 µm |
| 50 µm |
35 µm |
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| 50 µm |
18 µm |
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* Epaisseur de l'adhésive dépendant du fabricant
Les feuilles de recouvrement standard se composent de 25 µm de polyimide et de 12–25 µm d'adhésif. D'autres combinaisons, matières et feuilles de recouvrement sur demande.
Planification
Le nombre de couches flexibles doit être le plus petit possible, pour que la flexibilité du circuit soit la meilleure possible et que les coûts soient réduits au minimum.
Rayon de courbure / cycles de pliage
Le rayon de courbure dépend de l‘application. Les applications statiques acceptent un rayon de courbure plus faible que les applications dynamiques. Le rayon de courbure dépend de la fréquence du mouvement.
| Rayon de pliage |
Nombre de cycles
de pliage |
| 5 x l‘épaisseur du circuit |
1 |
| 24 x l‘épaisseur du circuit |
10 |
| 250 x l‘épaisseur du circuit |
> 10000 |
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La contrainte de flexion dynamique la plus fiable est obtenu avec des circuits souples simple face. Le cuivre devrait se trouver dans la "zone neutre", car il ne doit ni s’allonger ni se rétracter lors du pliage.
Pour s’assurer de la fiabilité du pliage, des tests correspondants à votre application doivent être exécutés au préalable. |
