Electronique Mag - Le journal de l'électronique.

1- DISCRETS MAIS BIEN PRESENTS :

Comme le précisait très récemment dans son article notre confrère GIMFLEX (ELECTRONIQUE Mag n° 57), on ne les voit pas et pourtant les circuits souples sont bien là, engouffrés dans les moindres espaces disponibles, au fond de votre appareil photo, dans la charnière de votre téléphone portable ou dans la portière de votre voiture…

Nous allons compléter cet article en présentant, ou en rappelant les spécificités du circuit souple. Nous préciserons également les règles de choix des matériaux et des complexages, en fonction des performances recherchées, afin d’aider les concepteurs / utilisateurs à concevoir un produit satisfaisant en terme de performance, de qualité, et bien sûr de coût.

2- OBJECTIF

Après avoir décrit les matériaux et les moyens à notre disposition pour la réalisation d’un circuit souple, nous essaierons de nous mettre à la place du concepteur en listant les questions qu’il doit se poser :

 Quelles sont les fonctions du circuit souple ?
 A quelles contraintes sera-t-il soumis ?
 Quels matériaux doit-on utiliser ?
 Quel est le bon type de finition de surface ?

Afin de déterminer au mieux :

 les formes du circuit et les moyens de les obtenir ;
 comment établir le graphisme du souple ;
 la construction et donc les matériaux de base à sélectionner ;
 l’adjonction d’accessoires tels que renforts ou adhésifs de fixation ;
 comment intégrer des connecteurs ou placer des composants ;
 le format de livraison pour un câblage industriel optimisé ;
 les normes de conception et de qualité à prendre en compte.

3- EN AMONT DU DEVELOPPEMENT : LE BUREAU D’ETUDES NICOSOFRA

Depuis plus de dix ans, le bureau d’études intégré NICOSOFRA intervient auprès de ses clients dés la phase de conception. Son expérience est au service de nombreuses applications variées :

 boîte de vitesses automatique
 pompe doseuse pour le médical
 chargeurs de téléphones portables
 commandes intégrées dans les tableaux de bord (automobile, aéronautique, spatial)
 commandes de moteurs pas à pas

Le bureau d’études NICOSOFRA propose à ses clients des solutions concrètes, précises, étayées de plans cotés et d’images 3D, afin de définir ensemble les solutions les mieux adaptées à leurs besoins. La réalisation d’images 3D permet en particulier de visualiser concrètement l’intégration du circuit dans son environnement :

4- CHOIX D’UN CIRCUIT SOUPLE

Synoptique de réflexion :

Pourquoi et quand utiliser un circuit souple ?

Chaque fois que l’un des critères suivants est recherché :

 répétitivité et simplification du câblage
 fiabilisation du produit
 réduction du nombre de connecteurs
 réduction du poids et du volume
 intégration d’une fonction électronique
 tenue en flexion dynamique et/ou aux vibrations
 plus grande liberté globale de conception
 résistance à haute température en continu

...il faut envisager l’utilisation d’un circuit souple car il a toute chance d’apporter la solution globalement la plus économique.

5- COMPOSITION D’UN CIRCUIT SOUPLE :

Un circuit imprimé souple, caractérisé principalement par sa finesse (quelques dixièmes de mm), est constitué :
 d’un support souple, isolant : film polymère de très faible épaisseur (12 à 125 microns), à la fois souple et stable dimensionnellement ;
 de conducteurs plats, généralement en cuivre, sur l’une ou les deux faces du support ;
 d’une couche d’adhésif qui assure la liaison entre le support et les conducteurs métalliques ;
 de trous dont la paroi est revêtue d’une couche conductrice (généralement du cuivre), assurant la liaison électrique entre les deux faces du circuit ;
 d’un isolant externe ajouré, qui recouvre les zones conductrices et ne laisse apparaître que des plages, des pastilles ou des extrémités de conducteurs sur lesquels viendront se placer des contacts, des connecteurs ou des composants. Cet isolant est constitué soit d’un film plastique mince, en général de même nature que le support de base, soit d’un revêtement de type vernis polymérisé.
 en fonction des besoins, d’accessoires tels que renforts, adhésifs de fixation, composants électroniques…

Le support de base du souple : Le laminé

La matière première utilisée est constituée d’un film plastique mince supportant une ou deux feuilles de cuivre : le laminé cuivré (simple ou double face). Dans les cas les plus usuels, et les plus économiques, le cuivre est fixé au support grâce à une couche d’adhésif (il existe des laminés cuivrés sans adhésif). Ces laminés sont réalisés d’une manière industrielle par des fabricants spécialisés qui proposent une palette très diversifiée de produits en fonction des différents constituants et de leurs épaisseurs.

A titre indicatif, voici les plus utilisés :

(Epaisseurs classées du + au – utilisés)

Les films support :

Quatre types de matières sont utilisés :
 le polyimide (PI, souvent appelé kapton)
 le polyester téréphtalate (PET, dit "polyester")
 le polyester naphtalate (PEN)
 le verre époxy mince flexibilisé

Le choix de l’une de ces matières repose principalement sur deux critères :
 La température de fonctionnement en continu :

• Polyester : 85°C
• PEN : 100°C
• Polyimide : 135 °C

 La tenue à la température de brasage (l’application des directives RoHs restreint malgré tout le choix) :
 Le polyimide est soudable avec n’importe quel procédé,
 Le PEN, qui supportait avec précaution le brasage étain plomb devient critique pour un brasage sans plomb…
 Le PET n’est normalement pas soudable.

Dans un prochain article à paraître, nous évoquerons les isolants externes, les finitions, les accessoires (tels que renforts, talons, raidisseurs, adhésifs, etc.).

Contact commercial : Daniel ALEX Tel : 01 69 47 23 23

http://www.nicosofra.com