En tant que composant central des produits électroniques hautement intégrés, les difficultés techniques de la carte de circuit imprimé rigide imprimé se concentrent principalement sur la compatibilité des matériaux, la précision du processus et la conception de fiabilité. Ce qui suit est une analyse détaillée des principaux défis et solutions:
1, difficultés de matériaux et processus de laminage
Coefficient de décalage thermique (CTE)
La différence CTE entre la zone du planche dure (FR4) et la zone de la carte flexible (substrat PI) est grande, et elle est sujette à la délamination ou à la déformation pendant la stratification en raison de la contrainte thermique.
Solution: Choisissez des matériaux de liaison compatibles (tels que le prereg), optimisez la courbe de température de compression (telle que le chauffage segmenté) et le contrôle de la pression.
Compatibilité des matériaux de la zone de transition
La transition du cuivre épais (1 oz) sur la planche dure pour mince cuivre (0,5 oz) sur la planche flexible doit être lisse pour éviter la concentration de contrainte.
2, défis d'usinage et d'alignement de précision
Exigences d'alignement de haute précision
La précision d'alignement de la carte de circuit imprimé à flexion rigide multi {0}- doit être inférieure ou égale à ± 25 μm, sinon il peut provoquer un décalage de circuit ou un court-circuit.
Solution: adoptez un système d'alignement optique (précision ± 10 μm) et des processus de détection multiples.
Contrôle de forage et de gravure
Le forage mécanique est interdit dans la zone flexible (sujette à la déchirure), et des trous aveugles au laser (ouverture inférieurs ou égaux à 0,2 mm) sont nécessaires.
Solution: Forage au laser + espacement des anneaux de trou supérieur ou égal à 0,3 mm pour éviter les fissures de paroi du trou.
3, problèmes de soudage et de fiabilité
Crackage de contrainte de soudage de reflux
La zone de liaison dure douce est sujette à des changements de fissuration ou d'impédance dans le joint de soudure en raison de la contrainte thermique pendant le soudage de reflux de température élevé -.
Solution: Optimiser la conception des pads (ouverture de fenêtre en forme de larme) et la courbe de température (comme la réduction de la température de pointe).
Fatigue dynamique de flexion
Une flexion répétée dans la zone flexible peut facilement provoquer des fissures de fatigue métallique (comme la fracture en feuille de cuivre).
Solution: La direction de routage est perpendiculaire à l'axe de flexion, et le rayon de flexion est supérieur ou égal à 10 fois l'épaisseur de la planche.
4, complexité et validation de conception
Correction de correspondance d'impédance
La différence entre la constante diélectrique de la zone flexible (ε r ≈ 3,5) et la zone rigide (ε r ≈ 4.2) nécessite un ajustement de la largeur / espacement de la ligne (comme la modification de la ligne différentielle de 50 Ω de 4 / 6mil à 5/7mil).
Tests de fiabilité
Il doit être vérifié par température élevée et humidité élevée (85 degrés / 85% RH), test de flexion (100000 fois), etc.
5, efficacité de la production et contrôle des coûts
Cycle de production long
Par exemple, le cycle de fabrication d'une carte de circuit imprimé rigide à 12 couches est de 30% à 50% plus longue que celle d'un PCB ordinaire.
Solution: équipement automatisé (tel que détection AOI) et gestion raffinée des processus.
Amélioration des rendements
Le coût du matériau est élevé (le substrat PI est 2 à 3 fois plus cher que FR4), et le rendement doit être amélioré grâce à l'optimisation des processus (comme les paramètres de laminage).