PCB rigides-flexibles et PCB flexibles : matériaux, DFM et impacts sur les coûts

Les circuits imprimés (PCB) flexibles et rigides-flexibles offrent de nombreux avantages par rapport aux circuits imprimés rigides, notamment leur flexibilité, la légèreté de leurs matériaux et leur durabilité. Ils peuvent se plier et se tordre, ce qui les rend idéaux pour les produits électroniques compacts et légers nécessitant une optimisation de l'espace et du poids. Cependant, ces types de PCB sont généralement plus chers que les PCB rigides. Pour réduire les coûts, plusieurs stratégies s'offrent à vous. Tout d'abord, il est important de comprendre les principes de base des matériaux des PCB rigides, flexibles et rigides-flexibles et leurs coûts associés. De plus, des considérations importantes relatives à la conception pour la fabrication (DFM) peuvent influencer le coût des PCB. En tenant compte de ces facteurs, vous pouvez concevoir des PCB flexibles et rigides-flexibles rentables sans compromettre les performances ni la fiabilité.

Que sont les circuits imprimés flexibles et rigides-flexibles ?

Les circuits imprimés flexibles, également appelés circuits flexibles, sont fabriqués en laminant une couche de film polyester transparent, tel que le polyamide, sur une fine feuille de cuivre, laquelle est ensuite gravée pour conserver le motif spécifique du circuit imprimé. Ces circuits peuvent être entièrement courbés selon une forme spécifique. Les circuits imprimés flexo-rigides associent des matériaux rigides à des circuits flexibles, offrant ainsi les avantages des deux. Bien que les circuits imprimés flexibles et flexo-rigides soient généralement plus chers que les circuits imprimés rigides, ils permettent de réduire les coûts par d'autres moyens. Ces cartes nécessitent moins de matériaux, offrent un assemblage plus rapide et offrent une flexibilité de conception avantageuse.

Facteurs de coût des circuits imprimés rigides-flexibles et flexibles

Le coût de fabrication d'un circuit imprimé (PCB) peut être fortement influencé par le nombre d'étapes de fabrication et les matériaux utilisés. Il est donc important de comprendre d'où proviennent les coûts les plus importants afin de concevoir une carte plus économique, tout en répondant à vos exigences de performances et de coût. En optimisant votre conception et en prenant en compte des facteurs tels que le nombre de couches, la taille de la carte et la complexité des circuits, vous pouvez réduire les coûts de fabrication sans compromettre la qualité ou la fonctionnalité. De plus, choisir des matériaux économiques et faire appel à un fabricant de PCB réputé, proposant des prix compétitifs, peut également contribuer à réduire le coût global de production.

Le moins influent

Pour maintenir vos coûts de fabrication de circuits imprimés à un niveau bas, certains facteurs ont un impact mineur sur le coût de vos circuits imprimés. Parmi ceux-ci :

1. Routage : Un routage plus complexe augmentera le coût de fabrication car il nécessite plus de précision.
2. Épaisseur du panneau : opter pour des tailles de panneaux plus fines et plus courantes vous permet généralement d'économiser de l'argent.
3. Obturation des vias : Le remplissage complet des vias avec de la résine ou un masque de soudure nécessite une étape supplémentaire dans le processus de fabrication. Limiter l'obturation des vias permet de réaliser des économies.
4. Décharge de traction : limiter le besoin de décharge de traction et de ses matériaux associés peut vous aider à économiser de l'argent.
5. Adhésif : Les circuits imprimés peuvent utiliser des noyaux adhésifs ou non adhésifs pour fixer le raidisseur à la carte. Le matériau adhésif le plus abordable varie en fonction du raidisseur, mais les matériaux non adhésifs sont globalement les plus coûteux.

Plus influent

Pour maintenir la structure et réduire les coûts, voici quelques facteurs à prendre en compte pour votre PCB flexible ou flex-rigide :

• Rapport hauteur/largeur : Un rapport hauteur/largeur plus important entre l'épaisseur du circuit imprimé et le diamètre des trous percés peut augmenter le coût du placage intérieur des trous. Augmenter la taille des trous percés ou réduire la taille du circuit imprimé peut aider à trouver un rapport optimal pour le placage.
• Nombre et taille des trous percés : Des trous percés excessifs ou des trous plus petits nécessitent un travail et une précision supplémentaires, ce qui peut augmenter le coût du PCB.
• Taille des traces et de l'espace : des traces/espaces restreints peuvent augmenter la complexité et le prix du PCB.
• Raidisseurs : L'utilisation de raidisseurs ou de rigidificateurs peut augmenter les coûts en raison des besoins en matériaux supplémentaires. Le choix du matériau FR4 peut s'avérer plus économique que le polyimide, l'aluminium ou l'acier inoxydable.
• Bouton ou placage sélectif : Tout type de bouton ou de placage sélectif augmentera le prix d'un PCB en raison de sa complexité supplémentaire.
• Impédance contrôlée : Opter pour une impédance contrôlée peut augmenter le coût en raison de contrôles et de coupons supplémentaires qui nécessitent plus de main-d'œuvre et de matériaux.
• Anneaux annulaires : choisir une taille appropriée pour les anneaux annulaires afin de créer une connexion fiable avec la via peut aider à éviter de payer plus pour des anneaux surdimensionnés.

Le plus influent

Enfin, les facteurs suivants affectent considérablement le coût de votre PCB :

1. Technologies avancées : Choisir des technologies avancées pour votre PCB augmentera le coût.
2. Vias enterrés : leur intégration nécessite davantage de perçage, de placage et de laminage, ce qui peut augmenter les coûts. De plus, des matériaux plus coûteux peuvent être nécessaires.
3. Nombre élevé de couches : un nombre plus élevé de couches dans votre PCB flexible augmentera le coût en raison de la complexité accrue de la stratification, nécessitant plus de temps, de matériaux et d'expertise.
4. Utilisation des panneaux : Le facteur de coût le plus important est l'utilisation des panneaux, car les fabricants facturent généralement au panneau. Maximiser le nombre de composants par panneau peut contribuer à réduire les coûts.
5. Placage sélectif : Le processus de placage sélectif prend du temps et entraîne un gaspillage de matériaux, ce qui peut augmenter le coût de votre PCB.
6. Finition de surface double : l’utilisation de plusieurs finitions de surface ajoute de la complexité au processus et peut augmenter le coût de votre PCB.

Compromis de coût pour les circuits imprimés flexibles et rigides-flexibles

Les facteurs évoqués précédemment contribuent à l'augmentation du coût de conception des circuits imprimés, mais il est important de prendre en compte les compromis inhérents aux conceptions à moindre coût. Pour évaluer l'accessibilité financière de votre conception de circuit imprimé, tenez compte des facteurs suivants : Emplacement du panneau de production : Il est essentiel de réfléchir à l'intégration de vos circuits imprimés au panneau de production. Un placement judicieux permet d'optimiser l'utilisation des matériaux et de minimiser les déchets. Adhésivité et fiabilité : Bien que les cartes adhésives soient généralement moins chères, l'ajout de résine acrylique dans l'empilement des vias peut impacter la fiabilité de la carte, notamment dans les environnements à haute température ou à fortes contraintes. Largeur et espacement des lignes : Avant d'ajouter des couches, réfléchissez à la possibilité de réduire la largeur et l'espacement des pistes. Cela peut vous permettre de regrouper davantage de lignes sur une seule couche et de réduire le prix. Cependant, tenez compte de l'impact potentiel de ces modifications sur le produit final et de leurs éventuelles conséquences négatives sur les performances. Globalement, la réduction du coût de votre conception de circuit imprimé flexible ou flexo-rigide peut être obtenue en minimisant le nombre de couches, en réduisant l'épaisseur des matériaux et en sélectionnant soigneusement ces derniers. Il est toutefois important de prendre en compte les compromis et les impacts potentiels sur les performances et la fiabilité du produit final.

En savoir plus sur les circuits imprimés flexibles et rigides-flexibles

Les circuits imprimés flexibles et flex-rigides offrent des options de conception uniques qui peuvent bénéficier à de nombreux projets. En tenant compte des facteurs qui augmentent leurs coûts et en privilégiant l'efficacité et la fiabilité, vous pouvez créer des circuits imprimés de haute qualité tout en maîtrisant les coûts. Pour toute question concernant la conception de circuits imprimés flexibles ou flex-rigides, l'équipe de Sprintpcb est là pour vous aider. Entreprise certifiée ISO 9001, nous proposons une gamme de circuits imprimés nus de haute qualité, notamment des modèles flexibles et flex-rigides. Explorez notre sélection dès aujourd'hui pour découvrir comment nous pouvons vous accompagner dans votre projet.