Modes de défaillance communs de rigidité circuits imprimés flexible

Rigide circuits imprimés flexible ont gagné en traction dans la conception électronique moderne, des appareils portables à l'aérospatial à l'automobile et les dispositifs médicaux, des applications où cette technologie unique résout des problèmes spécifiques, mais tout en causant des problèmes spécifiques que nous examinerons dans notre article pour aujourd'hui.

Flexibilité rigide PCB

Rigide circuits imprimés flexible combiner des matériaux de circuits rigides et flexibles, dans un arrangement tridimensionnel qui permet un mouvement dynamique, mais qui introduit également de nouvelles sources de contraintes et d'éventuelles défaillances. Les zones frontalières en particulier qui font la transition entre les cartes rigides et les cartes flexible souffrent de contraintes mécaniques, thermiques et électriques inconnues aux PCB classiques. Et lorsque ces tensions entraînent des problèmes et finalement des échecs, les conséquences peuvent être graves.

Vias fissurés ou cassés

C'est de loin le problème le plus fréquent rencontré par un circuit imprimé rigide-flexible Les vias, créateurs de connexion électrique, sont particulièrement vulnérables entre les segments rigide et flexible. Le pliage répété et la mauvaise correspondance des matériaux peuvent finalement provoquer des microfissures dans le placage en cuivre, entraînant des connexions intermittentes ou même une panne complète du circuit. Les causes sont :

• Flexion excessive à l'interface rigide flex
• Coefficient d'expansion thermique (CTE)
• Mauvais via des designs qui sont inadéquats pour circuit imprimé rigide-flexible exigences

Vous devrez vous référer à la norme IPC-2223 pour les normes de conception spécifiques à cette technologie. Vous pouvez également profiter des coussins lacrymogènes et des anneaux annulaires dans les zones de transition, et rappelez-vous toujours d'éviter les interfaces rigide-flexion soudaines, et essayez de garder tout graduel.

Délamination pour circuit imprimé rigide-flexible

La délamination est un autre mode de défaillance critique dans circuit imprimé rigide-flexible construction, lorsque les couches se séparent dans votre empilage. Cela se produit aux interfaces adhésives et dans les zones de transition entre les régions rigide et flexible. La délamination entraînera des circuits ouverts et, en fin de compte, des performances peu fiables. Ses principales causes sont :

• Laminage incomplet dans les empilements
• L'humidité piégée dans le processus de fabrication lui-même
• Cycles thermiques répétés ou contraintes mécaniques dans vos applications

Sélectionnez, si vous le pouvez, des adhésifs et des films polyimides de haute qualité pour votre rigide circuits imprimés flexible Demandez à votre fournisseur comment ils mettent en œuvre exactement la gestion de l'humidité et les cycles de pré-cuisson. Et assurez-vous de toujours assurer des contrôles stricts du processus lors du laminage rigide-flex.

Fracture du conducteur dans la zone Flex pour circuit imprimé rigide-flexible

Les segments flexibles, conçus pour le mouvement, peuvent voir leurs traces de cuivre se fracturer après une flexion répétée s'ils n'ont pas été correctement conçus. C'est une autre source courante de défaillances de champ dans les dispositifs rigides-flex qui voient une utilisation dans des environnements dynamiques. Les principales causes de ces fractures sont:

• Un rayon de courbe trop serré pour un circuit imprimé rigide-flexible application
• Epaisseur de cuivre inappropriée dans la région de flexion
• Utilisation excessive de cuivre durci

N'oubliez pas de suivre toujours les lignes directrices communes pour votre rayon de flexion, généralement calculé comme 10x l'épaisseur de flexion. Utilisez du cuivre recuit laminé pour une conception rigide flexible qui sera destinée à une utilisation plus dynamique. Évitez les transitions brusques dans votre routage de trace qui finiront par surutiliser le cuivre.

Pad Lifting et Trace Peeling pour circuit imprimé rigide-flexible

Le soulèvement du tampon et le pelage des traces sont des défauts du processus d'assemblage, en particulier lorsque la structure ne supporte pas suffisamment la région de flexion. Une chaleur excessive et une faible adhésion peuvent finalement provoquer la séparation des coussinets du substrat flexible. Les principales causes sont :

• Cycles de retravail multiples sur des assemblages rigide-flex
• Mauvaise adhésion entre le cuivre et le polyimide
• Manipulation rigide circuits imprimés flexible sans fixation appropriée

Vous devriez essayer de limiter à la fois le nombre de retouches et les températures de soudure. Vous devez spécifier les promoteurs d'adhésion corrects dans votre conception rigide-flex, et n'oubliez pas de supporter correctement les régions de flexion pendant le processus d'assemblage.

défaillances jointes de soudure pour circuit imprimé rigide-flexible

L'intégrité des joints de soudure est particulièrement critique aux jonctions rigides où les fluctuations de mouvement et de température sont courantes. Un joint de soudure fissuré peut conduire à une défaillance précoce dans le processus d'assemblage. Faites attention à :

• Profil de reflux inadéquat pour circuits imprimés flexible
• Mauvais soutien mécanique pendant la manutention
• Flexion excessive des régions rigides-flexes pendant ou après l'assemblage

Vous devrez fournir des supports pour les régions de flexion, optimiser les profils de reflux et d'assemblage et réaliser vos conceptions avec un soulagement mécanique des contraintes lors des transitions rigide-flexion.

Discontinuités d'impédance et perte d'intégrité du signal circuit imprimé rigide-flexible

Un rigide à grande vitesse circuit imprimé flexible est sujette à des décalages d'impédance, en particulier lorsque les traces relient des zones rigides et flexes. Cela peut dégrader les performances et en fin de compte provoquer une perte de signal. Attention à :

• Un empilement mal contrôlé dans votre conception
• Plans au sol discontinus par flex
• Variations de largeur de trace dans la région de flexion

Utilisez toujours des empilements contrôlés par impédance pour vos conceptions rigides flex. Assurez-vous, dans vos régions de flexion, un retour au sol continu et simulez les trajets de signal pendant le processus de conception pour les valider.

Corrosion et dommages environnementaux

Un environnement difficile peut éventuellement causer la corrosion sur votre planche lorsqu'elle n'est pas correctement revêtue de bons matériaux. Vous devez être conscient de :

• Un revêtement conformal insuffisant sur votre circuit imprimé flexible
• Mauvais choix de matériaux pour l'environnement destiné à votre produit
• Exposition à l'humidité ou aux contaminants

Essayez d'utiliser, si vous le pouvez, des revêtements de haute qualité pour vos dessins, et choisissez les matériaux évalués pour les conditions attendues de votre circuit imprimé rigide-flexible et veiller à ce que les boîtiers soient correctement scellés.

Diagnostiquer les échecs pour les problèmes de circuit imprimé rigide-flexible

Lorsque votre carte échoue effectivement, vous pouvez commencer votre processus de diagnostic par une inspection visuelle préliminaire de l'ensemble, avant de passer à l'analyse par rayons X et microsection des régions rigide-flex, et finalement aux tests électriques et d'impédance sur des interfaces rigides flex. Une bonne communication avec votre fournisseur peut toujours vous donner une analyse plus rapide et plus précise des causes profondes.

Stratégies pour éviter ces problèmes circuit imprimé rigide-flexible

Il existe également de bonnes stratégies pour faire face à ces problèmes, certains faciles et certains plus délicats:

Utiliser des matériaux spécifiquement qualifiés pour la rigidité circuits imprimés flexible y compris les adhésifs, les feuilles de cuivre et les films de polyimide. Optimisez votre conception pour l'environnement d'utilisation finale et ajustez en conséquence votre empilement, le rayon de flexion, la largeur de trace et la géométrie du tampon.

Choisissez un fabricant avec des contrôles avancés de processus, des salles propres, une inspection optique automatique ou AOI et un laminage contrôlé. Ces contrôles de qualité, lorsqu’ils sont effectués avec cohérence, peuvent éviter de nombreux problèmes cachés.

Pendant le processus d'assemblage, supportez correctement les régions flex. Limitez les retouchements et optimisez les profils de soudure pour éviter les défaillances liées à la chaleur. Assurez-vous que les opérateurs sont correctement formés aux processus de manutention.

Utilisez un revêtement et un encapsulation robustes pour protéger circuit imprimé rigide-flexible qui sera utilisé dans des environnements difficiles. Un bon étanchéité et une bonne conception de l'enceinte peuvent prolonger la durée de vie de vos produits dans ces situations.

Assurez-vous que votre rigidité circuits imprimés flexible sont rigoureusement testés avant expédition, en utilisant des tests électriques, des cycles thermiques et des tests de flexion. Référez vos produits à une norme comme IPC-6013 pour vous assurer qu'ils répondent aux exigences de qualité.

Mais surtout, le succès de votre projet dépend de l’expertise de votre fournisseur. Travailler avec des fabricants expérimentés dans la fabrication de circuit imprimé flexible et désireux de participer aux examens du DFM.

Rigide circuits imprimés flexible permet des conceptions révolutionnaires et une bonne fiabilité lorsqu'elle est conçue, conçue et fabriquée avec attention au détail, mais elle fait face à des défis uniques à sa nature. Nous espérons que vous avez apprécié notre article d'aujourd'hui et nous avons hâte de vous voir la prochaine fois!