Description
Table des matières
Le circuit imprimé rigide-flexible à quatre couches est une conception de circuit imprimé qui combine les caractéristiques des circuits imprimés rigides et flexibles pour une flexibilité et une fiabilité élevées. Il se compose généralement d'une structure à quatre couches, comprenant une couche supérieure, une couche inférieure, une couche d'alimentation et une couche de masse. Il convient aux dispositifs électroniques complexes qui doivent répondre à la fois aux exigences en matière de transmission de signaux et d'alimentation.
Il se compose des quatre couches fonctionnelles de base suivantes
Couche supérieure (couche de composants) : Utilisée pour le montage et la soudure des composants électroniques ;
Couche interne 1 (couche de signal) : elle assure principalement l'alignement des signaux à grande vitesse ;
Couche interne 2 (couche d'alimentation électrique) : dédiée à la distribution de l'énergie et au réseau d'alimentation électrique ;
Couche inférieure (couche signal/soudure) : fonctions d'alignement des signaux et de soudure.
Principaux avantages des cartes à quatre couches
Câblage haute densité : réduit la surface de la carte et améliore l'utilisation de l'espace.
Intégrité du signal : optimise la transmission des signaux à haute fréquence et réduit les interférences.
Flexibilité mécanique : S'adapte aux exigences de flexion et de pliage.
Rentabilité :Réduit les coûts de fabrication globaux dans les conceptions complexes.
Par rapport aux circuits imprimés traditionnels à une ou deux faces, les circuits imprimés à quatre couches offrent trois avantages significatifs :
L'utilisation de l'espace est augmentée de plus de 40 %, ce qui permet de concevoir des circuits plus denses.
Impédance de puissance réduite de 60 % et interférence de bruit réduite de 50 % grâce à une conception spécialisée de la couche de puissance ;
Pour la conception de circuits à grande vitesse au-dessus de 100 MHz, l'intégrité du signal est considérablement améliorée.
Principales considérations pour Carte de circuit imprimé rigide-flexible Modèles
1. Optimiser la répartition fonctionnelle
Les modules de traitement des signaux à haute fréquence sont concentrés dans la section rigide afin de garantir l'intégrité du signal.
La zone d'interconnexion flexible permet une adaptation spatiale en 3D avec une capacité de flexion dynamique de ±15°.
Applications typiques : articulations de dispositifs portables, articulations robotiques
2.Matériaux et procédés avancés
Substrat flexible : Polymère à cristaux liquides (LCP), εr=2.9@10GHz
Processus clé :
Perçage de microvia au laser (diamètre ≤50μm)
Intégration de condensateurs (densité trois fois plus élevée)
Traces conductrices imprimées en 3D (largeur de ligne/espacement de 30/30μm).
3.Simulation multi-physique sur le terrain
Simulation électromagnétique : Analyse d'ondes complètes HFSS (précision de 0,01dB)
Simulation mécanique :Essai de fatigue par flexion ANSYS (>100k cycles)
Simulation thermique :Analyse CFD Flotherm (contrôle du gradient ±2℃)
4.Architecture modulaire du système
Paramètres
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Conception conventionnelle
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Conception rigide et flexible
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Volume
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100 % (base de référence)
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60-70%
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Fiabilité
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1x
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Amélioration de 3 à 5 fois
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Cycle de révision
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4-6 semaines
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1-2 semaines
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Composantes essentielles
Zone rigide : processeur/mémoire (composants à haute densité)
Zone flexible : Interconnexions par topologie en guirlande
Certification et validation
40% de réduction de poids
Réduction de 80 % du taux de défaillance dans les environnements vibratoires
Obligatoire : ≥3 itérations de simulation + conformité JIS C5016
Scénarios d'application
Les cartes de circuits imprimés flexibles double face sont utilisées dans une variété d'applications où la flexibilité et la fiabilité sont requises, y compris, mais sans s'y limiter :
Électronique grand public : Connecteurs flexibles dans les appareils tels que les smartphones et les tablettes.
Électronique automobile :Les circuits imprimés flexibles double face offrent une meilleure résistance à la flexion et aux vibrations dans une variété de capteurs et de contrôleurs à l'intérieur des automobiles.
Contrôles industriels :Dans les équipements d'automatisation et la robotique, les circuits imprimés flexibles double face peuvent s'adapter à des mouvements mécaniques complexes et à des contraintes d'espace.
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Un circuit imprimé rigide-flexible multicouche, également connu sous le nom de circuit imprimé rigide-flexible double face, est une combinaison d'un circuit flexible et d'un circuit rigide, un type de circuit imprimé dans lequel une fine couche de matériau flexible est combinée à une couche de support rigide, qui est ensuite pressée ensemble pour former un seul composant.