Dossier RFQ pour Flex PCB: fichiers à transmettre

Un fournisseur mondial d'interconnexions électroniques de niveau 1 nous a un jour demandé de proposer un programme de 600 000 unités par an, livrées par fret maritime à CIF Gdansk. L'objectif commercial était clair, mais l'offre a été bloquée car le package Gerber et la version technique ne pouvaient pas quitter le système interne du client. Le problème n’était pas le prix. Il manquait des données de fabrication.

Ce cas est courant dans l’approvisionnement en PCB flexibles. Les acheteurs envoient une capture d'écran 3D du boîtier, une note de nomenclature ou une exportation Gerber partielle et s'attendent à un prix stable. Un fabricant de PCB flexibles peut estimer, mais ne peut pas verrouiller de manière responsable les critères de coût, de rendement, d'outillage, d'impédance, de durée de pliage ou d'inspection sans l'ensemble des données réelles.

Un ensemble de données RFQ pour PCB flexibles est l'ensemble complet des fichiers de fabrication, de matériaux, mécaniques, électriques et d'acceptation dont un fabricant a besoin avant de proposer et de construire un circuit imprimé flexible. Il transforme une demande d'achat en un plan de fabrication contrôlé par l'ingénierie.

En bref

• Envoyez ensemble des fichiers Gerber, de forage, d'empilement, de contour, de dessin et d'impédance.
• Définir les zones de pliage, les raidisseurs, les ouvertures de recouvrement et les dimensions contrôlées avant la révision des prix.
• Les retards dans les devis proviennent souvent de l'absence d'épaisseur d'empilement, de type de cuivre ou de notes de tolérance.
• Les références IPC-2223 et IPC-6013 aident à aligner l'intention de conception et les critères d'acceptation.
• Un package RFQ complet réduit les boucles DFM, les révisions d'outils et les surprises du premier article.

Pourquoi les appels d'offres pour les PCB flexibles ont besoin de plus que des Gerbers

Le prix d'une planche rigide peut souvent être déterminé en fonction de Gerber, du perçage, de l'épaisseur, du poids du cuivre, de la finition, de la quantité et du délai de livraison. Un PCB flexible nécessite plus de contexte car le matériau fait partie de la conception mécanique. Le même motif de cuivre peut se comporter très différemment si le circuit utilise du polyimide sans adhésif, un stratifié à base d'adhésif, du cuivre RA, du cuivre ED, des raidisseurs en acier inoxydable, des raidisseurs FR4 ou un adhésif sensible à la pression.

Flex PCB est un circuit imprimé flexible qui utilise de minces films diélectriques, généralement du polyimide, pour acheminer le cuivre à travers des zones qui doivent se plier, se plier ou s'insérer dans des espaces mécaniques restreints. Le polyimide est un polymère haute température utilisé car il conserve sa stabilité dimensionnelle grâce au laminage et au brasage. Le PCB rigide-flexible est une carte hybride qui intègre des sections rigides et des sections flexibles dans une seule structure laminée.

Lorsqu'un fabricant ne dispose pas du schéma et du schéma, chaque devis contient des hypothèses cachées. Ces hypothèses deviennent coûteuses lorsque l’outillage démarre. Une queue flexible dynamique de 0,10 mm et une queue flexible pliée statique de 0,25 mm peuvent sembler similaires dans une lime en cuivre 2D, mais ce ne sont pas le même produit.

Pour un contexte de conception plus large, consultez notre guide complet des circuits imprimés flexibles, guide des matériaux pour PCB flexibles et guide du processus de fabrication des PCB flexibles.

** "Un devis de PCB flexible est aussi précis que la contrainte définie derrière celui-ci. Si le package de fichiers ne nomme pas le type de cuivre, l'épaisseur totale, la zone de courbure et la classe de tolérance, le fournisseur fixe le prix d'une hypothèse, pas de votre produit."**

— Hommer Zhao, directeur de l'ingénierie chez FlexiPCB

L'ensemble de fichiers minimum pour un appel d'offres sérieux sur les PCB flexibles

Les appels d’offres les plus rapides arrivent généralement sous forme de colis contrôlés et non d’e-mails dispersés. Le package n’a pas besoin d’être sophistiqué, mais il doit être suffisamment complet pour un examen technique.

Si vous ne pouvez envoyer qu'une seule archive, incluez des dessins PDF à côté des sorties CAO. Les ingénieurs FAO lisent les données Gerber, mais ils ont également besoin d'une intention lisible par l'homme. Marquez clairement les dimensions critiques, les zones de pliage contrôlées et les zones à ne pas modifier.

Données Gerber, ODB++ et Drill

Gerber X2 reste courant et est acceptable lorsqu'il est exporté proprement. ODB++ peut réduire l'ambiguïté car il contient des informations de couche plus structurées, mais de nombreux acheteurs envoient toujours Gerber pour vérifier la compatibilité des fournisseurs. L’un ou l’autre format peut fonctionner si l’archive est complète.

Pour les circuits flexibles, la couche de recouvrement mérite une attention particulière. Coverlay n’est pas la même chose qu’un masque de soudure. Il s'agit d'un film polyimide plus adhésif qui protège le cuivre tout en préservant sa souplesse. Si les ouvertures de recouvrement sont exportées en tant que couche de masque de soudure générique, CAM peut manquer des attentes importantes en matière de dégagement et de congé autour des pastilles.

Les données de perçage doivent inclure les trous plaqués, les trous non plaqués, les fentes, les trous d'outillage et tous les microvias laser. Les unités doivent correspondre au dessin. Si un emplacement existe uniquement sous forme de note mécanique, il peut être manqué lors de l'importation automatisée. Cela crée au mieux un retard et au pire une mauvaise cotation.

L'Aperçu de l'électronique IPC est un point de départ public utile pour comprendre pourquoi les données de fabrication, les normes de conception et les normes d'acceptation doivent être alignées. Pour le comportement des matériaux, l'article public sur le polyimide explique pourquoi ce polymère est si courant dans les circuits flexibles.

Stackup Data : le fichier qui modifie le plus le prix

Le stackup est souvent le fichier manquant qui bloque une véritable cotation. Un empilement flexible doit identifier chaque couche dans l'ordre, y compris l'épaisseur du cuivre, l'épaisseur diélectrique, l'épaisseur de l'adhésif, l'épaisseur du revêtement, le raidisseur, le PSA, le film de protection et l'épaisseur cible finale.

Une note de cumul utilisable pourrait dire :

• Circuit flexible à 2 couches, épaisseur totale nominale de 0,15 mm dans la zone de courbure libre
• Cuivre RA 18 um des deux côtés
• Noyau en polyimide de 25 um
• Revêtement en polyimide 25 um avec adhésif 25 um de chaque côté
• Finition ENIG sur plots apparents
• Raidisseur FR4 0,30 mm sous zone de contact ZIF
• Pas de raidisseur dans la zone de flexion active

Ces détails déterminent la disponibilité du stratifié, les cycles de stratification, la stabilité dimensionnelle, le rayon de courbure et le rendement des panneaux. Un mauvais type de cuivre peut à lui seul modifier à la fois le coût et les performances en fatigue. Notre guide des PCB flexibles sans adhésif ou à base d'adhésif explique comment ce choix affecte l'épaisseur et la fiabilité.

"Lorsque le stackup est manquant, je demande à l'acheteur si le flex est statique ou dynamique avant de poser des questions sur le prix. Une charnière à 20 000 cycles et un pli d'installation unique ne doivent pas être cités à partir de la même hypothèse matérielle."

— Hommer Zhao, directeur de l'ingénierie chez FlexiPCB

Dessin mécanique : là où l'intention flexible devient réalisable

Le dessin de fabrication ne doit pas répéter toutes les caractéristiques Gerber. Il doit documenter l'intention que les couches CAO ne peuvent à elles seules exprimer.

Incluez ces notes de dessin :

• Tolérance de contour globale, telle que +/-0,10 mm ou plus serrée uniquement si nécessaire
• Dimensions critiques pour le fonctionnement, marquées séparément des dimensions de référence
• Rayon de courbure, angle de courbure, direction de courbure et si la courbure est statique ou dynamique
• Matériau du raidisseur, épaisseur, type d'adhésif et tolérance de placement
• Cible d'épaisseur de doigt ZIF, longueur de cuivre exposée et exigence de biseau le cas échéant
• Finition de surface, exigences de soudabilité et durée de conservation prévue
• Références standards IPC telles que IPC-2223 pour la conception et IPC-6013 pour la qualification flexible

L'IPC-2223 est couramment utilisé pour guider la conception de cartes imprimées flexibles, tandis que l'IPC-6013 est couramment référencé pour la qualification et les performances des cartes imprimées flexibles et rigides. Étant donné que les normes officielles sont des documents payants, les résumés publics ne doivent pas remplacer les spécifications réelles du client, mais nommer les normes permet d'aligner la terminologie entre l'acheteur et le fournisseur.

Les tolérances dimensionnelles méritent de la retenue. Si chaque dimension de contour est de +/-0,05 mm, les coûts d'outillage et d'inspection augmentent rapidement. Marquez uniquement les caractéristiques qui contrôlent réellement l'ajustement : zone d'insertion du connecteur, alignement du module de caméra, fente pour vis, fenêtre du capteur, référence adhésive ou butée de pliage.

Zones de courbure, zones de transition et raidisseurs

Les échecs de flexibilité commencent souvent là où le dessin est silencieux. Un bon package RFQ montre où le circuit va se plier et où il doit rester plat.

Utilisez une simple superposition mécanique si nécessaire. Colorez la zone de pliage active, la zone de pliage statique, la zone de support rigide, la zone de contact du connecteur et la zone de fixation adhésive. Ajoutez des attentes en matière de rayon et de cycle. Un fournisseur peut alors juger si le coude traverse des vias, des plans, des plots, des bords de raidisseur ou du cuivre épais.

Pour les règles de pliage, lisez notre guide sur le rayon de courbure des PCB flexibles, guide sur la zone de transition rigide-flex et guide des raidisseurs de PCB flexibles. C’est dans ces domaines que les hypothèses des appels d’offres se transforment souvent en échecs sur le terrain.

Un raidisseur est un renfort local lié à un circuit flexible pour supporter des connecteurs, des composants, des contacts ou la manipulation d'assemblages. Les raidisseurs améliorent la planéité locale, mais ils créent également des arêtes de transition. Si un câble se plie sur ce bord, la contrainte du cuivre s'y concentre.

Impédance contrôlée et notes à grande vitesse

Ne cachez pas les exigences d'impédance dans un commentaire schématique. Mettez-les dans le package RFQ sous forme de tableau.

L'impédance contrôlée sur la flexion dépend fortement de l'épaisseur du diélectrique, de l'épaisseur du cuivre, de la couche de recouvrement, du blindage et de l'emplacement du pliage. Si vous avez besoin d'une impédance serrée, autorisez le fabricant à ajuster la largeur de trace pendant le DFM avec approbation. Notre guide de contrôle d'impédance des PCB flexibles couvre cela en détail.

Exigences de test et d'acceptation

Un devis doit définir comment la qualité sera prouvée. Au minimum, la plupart des circuits flexibles de production nécessitent un test électrique et une inspection visuelle à 100 %. En fonction du risque, ajoutez des coupons d'impédance, une analyse de section transversale, des contrôles de résistance au pelage, des contrôles de soudabilité, un échantillonnage dimensionnel, des tests de contamination ionique ou des tests de pliage.

Ne demandez pas tous les tests possibles par défaut. Adaptez l’inspection au risque de défaillance. Un FPC statique à faible coût dans un accessoire jetable n'a pas besoin du même plan de qualification qu'un portable médical, un câble BMS de batterie EV ou un câble d'antenne 5G.

Les notes d'acceptation utiles comprennent :

• Test électrique : test 100 % netlist, pas d'ouverture ni de court-circuit
• Contrôle dimensionnel : plan d'échantillonnage et dimensions critiques
• Finition de surface : gamme d'épaisseur ENIG si le processus d'assemblage le requiert
• Apparence : enregistrement de la couche de couverture et limites du cuivre exposé
• Fiabilité : rayon du test de pliage, nombre de cycles et changement de résistance réussite/échec
• Documentation : certificats matériaux, rapport d'essais, COC, microsection si nécessaire

L'aperçu ISO 9000 donne une explication publique du langage du système de gestion de la qualité souvent utilisé dans les audits des fournisseurs. Utilisez-le comme arrière-plan, puis spécifiez les dossiers d'inspection réels dont vous avez besoin pour votre produit.

** "Les meilleurs packages RFQ séparent les exigences indispensables des préférences. Si l'impédance est critique, marquez-la. Si un bord du contour contrôle l'ajustement du connecteur, marquez-le. Si une dimension n'est qu'une référence, n'obligez pas le fournisseur à l'inspecter comme un dispositif de sécurité."**

— Hommer Zhao, directeur de l'ingénierie chez FlexiPCB

Liste de contrôle de l'acheteur avant d'envoyer la demande d'offre

Avant de libérer le package, vérifiez ces éléments :

• Le slug, la révision et la date du fichier correspondent dans Gerber, le dessin, la nomenclature et les notes.
• L'empilement nomme le type de cuivre, l'épaisseur du cuivre, le diélectrique, la couche de recouvrement, l'adhésif, la finition et l'épaisseur totale.
• Les zones de pliage et les bords des raidisseurs sont dimensionnés à partir de références claires.
• La finition de surface est choisie pour le processus d'assemblage et non copiée à partir d'un ancien PCB rigide.
• Les tableaux d'impédance contrôlée incluent la cible, la tolérance, la couche et le plan de référence.
• La quantité est divisée en prototype, pilote et demande annuelle.
• Le fournisseur est autorisé à proposer des modifications DFM, mais les modifications nécessitent une approbation écrite.

Pour le flux de travail de devis, notre guide sur la façon de commander des PCB flexibles personnalisés et notre guide des coûts des PCB flexibles montrent comment la qualité des données affecte les délais de livraison et les prix.

Questions fréquemment posées

Quels fichiers sont requis pour un devis Flex PCB ?

Envoyez Gerber X2 ou ODB++, les fichiers de perçage, les dessins de fabrication, les notes d'empilement, de pliage et de raidisseur, l'état de surface, la quantité, le délai de livraison et les exigences de test. Pour les conceptions à impédance contrôlée, incluez les ohms cibles, la tolérance, la couche, le plan de référence et les exigences en matière de coupon.

Un fournisseur peut-il proposer des PCB flexibles à partir de fichiers Gerber uniquement ?

Un fournisseur peut donner une estimation approximative, mais le prix peut changer après cumul et examen mécanique. Les détails manquants tels que le cuivre RA 18 um, le raidisseur FR4 de 0,30 mm, la finition ENIG ou la tolérance de contour de +/-0,10 mm peuvent modifier considérablement le coût et le rendement.

La demande de prix devrait-elle inclure les IPC-2223 et IPC-6013 ?

Oui, si ces normes font partie de votre base de conception et d’acceptation. IPC-2223 est communément référencé pour la conception de cartes imprimées flexibles, tandis que IPC-6013 est couramment utilisé pour la qualification de cartes flexibles et rigides-flexibles. Indiquez toujours également toute exigence spécifique du client.

Quelles informations de pliage dois-je envoyer ?

Envoyez le rayon de courbure, l'angle de courbure, la direction de courbure, l'utilisation statique ou dynamique, le nombre de cycles estimé et les arêtes de raidisseur à proximité. Pour une flexion dynamique supérieure à 10 000 cycles, identifiez également le type de cuivre et gardez les vias hors de la zone de courbure active.

Pourquoi le fournisseur demande-t-il un volume annuel ?

Le volume annuel affecte l'outillage, la mise en panneaux, l'achat de matériaux, la stratégie de montage de test et le prix unitaire. Un prototype de 10 pièces et un programme annuel de 600 000 unités ne devraient pas utiliser le même modèle de coûts ou le même plan de livraison.

Quelle tolérance dois-je utiliser pour les dimensions du contour du PCB flexible ?

Utilisez la tolérance la plus faible qui corresponde encore au produit. De nombreux contours flexibles peuvent commencer autour de +/-0,10 mm, tandis que les fonctionnalités d'alignement des connecteurs ou des capteurs peuvent nécessiter un contrôle plus strict. Marquez les dimensions critiques au lieu d’appliquer des tolérances strictes partout.

Comment puis-je éviter les retards liés aux appels d'offres ?

Envoyez une archive contrôlée par révision avec tous les fichiers de fabrication, dessins, empilements, quantités et notes d'acceptation. Nommez clairement les éléments critiques et laissez le fabricant renvoyer les questions DFM dans une seule liste avant la sortie de l'outillage.

Recommandation finale

Un package complet d'appel d'offres pour PCB flexibles permet de gagner plus de temps qu'un e-mail rapide. Regroupez les données Gerber ou ODB++ avec des fichiers de forage, un empilement, un dessin de fabrication, des notes de zone de pliage, des détails sur les raidisseurs, des exigences de test et des divisions de volume réalistes. Le fournisseur peut alors proposer le produit que vous avez réellement l’intention de fabriquer.

Si vous préparez un nouveau circuit flexible pour un prototype ou une production, contactez FlexiPCB ou demandez un devis. Nous pouvons examiner votre package RFQ, identifier les données de fabrication manquantes et renvoyer un chemin DFM plus propre avant le démarrage de l'outillage.