Dans la structure des coûts de nomenclature (Bill of Materials) des écrans d'affichage commerciaux, les cartes de circuits imprimés flexibles (FPCA) peuvent sembler ne représenter qu'une petite proportion, mais elles sont en réalité les « moteurs invisibles » des fluctuations de coûts.
Le choix d'un seul connecteur ou une différence dans le processus de fabrication d'une zone de pliage peuvent entraîner des fluctuations du coût unitaire. Pour les fabricants de modules d’affichage LCD dont les volumes d’expédition sont importants, cet effet cumulatif ne peut être sous-estimé.
Sur la base des données réelles de la chaîne de production et des commentaires de la chaîne d'approvisionnement, nous avons identifié sept points clés de levier de coûts dans la conception du FPCA. Ces détails sont souvent négligés lors de la phase de R&D mais peuvent devenir des facteurs de profit-lors de la production de masse.
Taille et tolérances des circuits imprimés flexibles FPCA
La taille du FPCA affecte directement l’efficacité de la disposition des cartes. Avec les mêmes spécifications de matière première, une taille plus grande signifie que moins de panneaux peuvent être disposés, augmentant ainsi le coût unitaire.
Par exemple, si la conception de votre module permet de légers ajustements, réduire la taille peut améliorer considérablement l'utilisation des matériaux.
Concernant les tolérances, les dimensions extérieures sont généralement contrôlées entre ±0,05 mm et ±0,15 mm.
Pour obtenir une précision extrême, telle que ±0,05 mm, il faut utiliser un usinage par électroérosion à fil à vitesse lente-pour le moule, ce qui augmente les coûts du moule.
À l'inverse, une tolérance de ±0,1 mm ne nécessite qu'un usinage par électroérosion à fil à vitesse moyenne-, ce qui donne lieu à une solution plus rentable-.
Types de connexion de carte de circuit imprimé flexible FPCA à la carte mère
La méthode de connexion entre le circuit imprimé flexible FPCA et la carte mère d'affichage est une autre variable de coût pour les panneaux flexibles FPCA.
Actuellement, les modules LCD-TFT utilisent principalement des connexions encliquetables-ou enfichables-, tandis que les connexions soudées sont moins courantes en raison de leur faible efficacité et de leur faible stabilité.
Du point de vue du coût pur du panneau FPCA, les connexions enfichables-sont les plus chères, suivies par les connexions enfichables-et les connexions soudées sont les moins chères.
Pourquoi les connexions instantanées-sont-elles plus chères ? Ils impliquent des composants et des étapes d’assemblage plus précis. Si votre application le permet, le passage à une connexion plug-in-peut permettre d'économiser des coûts considérables.
Nous avons constaté en production que, sauf exigences spécifiques en matière de durabilité, la connexion enfichable-est l'option la plus rentable-, réduisant les coûts globaux des modules sans sacrifier la fiabilité.
Processus de couverture de la zone de pliage et de la zone des composants du FPCA
Les processus de recouvrement de la zone de pliage et de la zone des composants (zone des composants et zone du connecteur) d'un FPCA comprennent généralement : le processus de film de recouvrement et le processus d'encre verte thermodurcissable pour la zone de pliage du FPCA, et le processus d'ouverture de la fenêtre du film de recouvrement et le processus d'encre photosensible pour la zone des composants du FPCA.
① Zone de pliage FPCA :
Avec les cadres de plus en plus étroits et les panneaux LCD plus fins des modules d'affichage LCD TFT-actuels, les exigences en matière de contrainte de rebond dans la zone de flexion du FPCA deviennent de plus en plus strictes.
La contrainte de rebond dans la zone de flexion du FPCA est plus élevée lors de l'utilisation du procédé de film de couverture par rapport au procédé d'encre verte thermodurcissable, ce qui augmente le risque de points chauds au niveau de l'interface de la lampe BLU (Backlight Unit).
Le coût d’utilisation du procédé à l’encre verte thermodurcissable dans la zone de pliage du FPCA est plus élevé que celui du procédé du film de couverture, car il implique un procédé supplémentaire de sérigraphie et d’encre verte thermodurcissable.
Généralement, compte tenu du coût, si le module d'affichage a un large cadre et que le client n'a pas d'exigences particulières, le processus de film de couverture peut être priorisé.
② Domaine du composant FPCA :
La zone des composants FPCA peut être principalement divisée en zone de composants et zone de connecteurs. Le processus de revêtement principal pour la zone des composants est actuellement le processus de revêtement à l'encre photosensible.
Cela est principalement dû au fait que des composants plus petits tels que 0201 et 01005 sont utilisés et que la précision d'ouverture du film de revêtement ne peut pas répondre aux exigences, ni la précision de placement du SMT.
Le processus de revêtement de la zone du connecteur peut être sélectionné de manière flexible en fonction des exigences spécifiques du projet. Cependant, lors de l'utilisation du processus d'ouverture du film de couverture, il est nécessaire de confirmer soigneusement si les dimensions de la zone du connecteur, telles que l'espacement des ouvertures du film de couverture, la largeur du PAD d'ouverture du film de couverture et la largeur du PAD de couverture du film de couverture, répondent aux capacités de processus de chaque fabricant de FPCA.
Généralement, le coût d'utilisation du procédé d'ouverture du film de recouvrement est avantageux par rapport au procédé de recouvrement par encre photosensible.
Si la conception de la zone du connecteur FPCA répond aux exigences de capacité de processus du fabricant du FPCA, le processus d'ouverture du film de recouvrement peut être priorisé.
Exigences de mise à la terre des renforts en acier FPCA
Il existe généralement deux types d'exigences de mise à la terre pour les armatures en acier FPCA : mises à la terre et non mises à la terre. Le fait que le renfort en acier soit mis à la terre et l'ampleur de l'impédance de mise à la terre affecteront le prix du FPCA.
Si le renfort en acier nécessite une mise à la terre, l'impédance de mise à la terre doit généralement être inférieure ou égale à 5 Ω ; si l'armature en acier n'est pas mise à la terre, il n'y a aucune exigence de contrôle de son impédance.
Dans le même temps, l'ampleur de l'impédance après la mise à la terre du renfort en acier affectera également dans une certaine mesure le coût du FPCA. Si l'exigence d'impédance de mise à la terre du renfort en acier est inférieure (<2Ω), the steel sheet needs to be nickel-plated, and the exposed copper area and the number of exposed copper points where the FPCA and the steel sheet contact also need to be increased to ensure that the steel sheet grounding impedance meets the requirements.
Généralement, sur la base de considérations de coût, si le client n'a aucune exigence quant à savoir si l'armature en acier est mise à la terre, il est prioritaire de la concevoir comme non mise à la terre ; si le client exige que les armatures en acier soient mises à la terre mais n'a aucune exigence concernant l'impédance de mise à la terre, il est recommandé de contrôler l'impédance de mise à la terre pour<5Ω.
Exigences de distribution des composants FPCA
Pour éviter des défauts tels que le desserrage et le pelage des pastilles de soudure lors du pliage des composants FPCA, qui peuvent affecter la fonctionnalité et l'utilisation normale du module d'affichage à cristaux liquides TFT-LCD, une distribution est généralement nécessaire dans la zone des composants pour protéger les pastilles de soudure des composants et améliorer leur résistance.
La distribution de composants FPCA peut généralement être divisée en deux types, également connus dans l'industrie sous le nom de : processus d'encapsulation complète et processus d'encapsulation partielle.
Le processus d'encapsulation complet couvre toute la zone du composant, offrant une protection complète mais à un coût plus élevé ; le processus d'encapsulation partielle ne couvre que la zone des plages de soudure des composants, ce qui est plus efficace et moins coûteux, à moins que la distribution ne soit inévitable pour les petits composants.
D'après notre expérience avec les modules LCD-TFT, le processus d'encapsulation partielle est l'option privilégiée, sauf si le client a des exigences de fiabilité spécifiques.
Surface et nombre de cuivre exposés au FPCA
Le panneau flexible FPCA utilise une conception en cuivre exposé pour réaliser une mise à la terre via des matériaux conducteurs, améliorant ainsi la résistance ESD.
Cependant, chaque zone de cuivre exposée sur chaque panneau flexible nécessite un traitement de surface à l'or autocatalytique au nickel par immersion (ENIG). À mesure que la superficie et le nombre de zones de cuivre exposées augmentent, la consommation d’or et de nickel augmente également.
Notre recommandation est la suivante : tout en respectant les normes de test, minimisez la surface et le nombre de zones de cuivre exposées sur le panneau FPCA. Cela permettra non seulement de contrôler les coûts FPCA, mais aussi de simplifier le processus d'assemblage du module TFT-LCD.
Exigences de conception du film de protection électromagnétique FPCA EMI
Pour réduire le risque d'interférences radio dans l'ensemble du dispositif, un film de blindage électromagnétique EMI est généralement ajouté au panneau flexible FPCA. Le nombre de couches et la surface du film de protection électromagnétique sur le FPCA affectent directement le coût du FPCA.
Compte tenu du coût, nous recommandons d’éviter autant que possible l’ajout d’un film de blindage électromagnétique EMI. S'il est nécessaire de l'ajouter, privilégiez une couverture simple-sur une surface la plus petite possible, car une couverture double-face est plus chère qu'une couverture simple-et une couverture complète est plus chère qu'une couverture partielle.
De plus, il est important de noter que le film de protection électromagnétique ajouté doit être une seule pièce continue. Cela permet d'éviter les conceptions segmentées et les processus de candidature séparés, qui augmenteraient les étapes et les coûts de candidature.
Conclusion
Les facteurs de conception du panneau flexible FPCA mentionnés ci-dessus n'existent pas de manière isolée ; ils s'influencent mutuellement et affectent le coût global du module d'affichage LCD TFT-.
Des compromis et une optimisation appropriés peuvent réduire considérablement le coût global tout en maintenant les performances.
