On nous interroge souvent sur la flexibilité. Après tout, pourquoi aurait-on besoin d'une planche « flexible » sinon ?
« La carte flexible risque-t-elle de se fissurer si on utilise du cuivre électrodéposé dessus ? »
Dans cet article, nous souhaitons étudier deux matériaux différents (électrodéposé et laminé-recuit) et observer leur impact sur la durée de vie des circuits. Bien que ce sujet soit bien compris par l'industrie des circuits flexibles, cette information importante reste méconnue des concepteurs de cartes.
Prenons un instant pour examiner ces deux types de feuilles. Voici l'observation en coupe transversale du cuivre RA et du cuivre ED :
La flexibilité du cuivre dépend de plusieurs facteurs. Bien entendu, plus la couche de cuivre est fine, plus le circuit imprimé est flexible. Outre l'épaisseur, la structure du grain du cuivre influe également sur la flexibilité. Deux types de cuivre sont couramment utilisés sur les marchés des circuits imprimés et des circuits flexibles : le cuivre ED et le cuivre RA, comme mentionné précédemment.
Feuille de cuivre recuite en rouleaux (cuivre RA)
Le cuivre recuit laminé (RA) est largement utilisé depuis des décennies dans l'industrie de la fabrication de circuits flexibles et de circuits imprimés rigides-flexibles.
La structure granulaire et la surface lisse sont idéales pour les applications de circuits dynamiques et flexibles. Les cuivres laminés présentent également un intérêt pour les signaux et applications haute fréquence.
Il a été prouvé que la rugosité de la surface du cuivre peut avoir un impact sur les pertes d'insertion à haute fréquence et qu'une surface de cuivre plus lisse est avantageuse.
Feuille de cuivre déposée par électrolyse (cuivre ED)
Le cuivre électrodéposé (ED) présente une grande diversité de feuilles en termes de rugosité de surface, de traitements, de structure granulaire, etc. De manière générale, le cuivre ED possède une structure granulaire verticale. Le cuivre ED standard présente généralement un profil relativement élevé, ou une surface rugueuse, comparé au cuivre laminé à chaud (RA). Le cuivre ED a tendance à manquer de flexibilité et ne favorise pas une bonne intégrité du signal.
Le cuivre EA ne convient pas aux lignes fines et présente une faible résistance à la flexion ; c'est pourquoi on utilise le cuivre RA pour les circuits imprimés flexibles.
Cependant, il n'y a aucune raison de craindre le cuivre ED dans les applications dynamiques.
Cependant, il n'y a aucune raison de craindre le cuivre électrodéposé pour les applications dynamiques. Au contraire, il est le choix de référence pour les applications grand public fines et légères nécessitant des cadences de cycles élevées. La seule préoccupation réside dans le contrôle précis de l'utilisation du placage additif pour le procédé PTH. La feuille RA est la seule option disponible pour les épaisseurs de cuivre supérieures à 28 g (1 oz) lorsque des courants plus élevés et des contraintes de flexion dynamiques sont requis.
Pour bien comprendre les avantages et les inconvénients de ces deux matériaux, il est essentiel d'analyser leurs performances et leur coût respectifs, ainsi que leur disponibilité sur le marché. Un concepteur doit non seulement s'assurer de la faisabilité du projet, mais aussi vérifier que le prix du matériau reste compétitif afin de ne pas rendre le produit final non rentable.
Date de publication : 22 mai 2022