¿Está pensando en incorporar un circuito flexible a su producto? Estas placas son la opción perfecta para diversas aplicaciones gracias a sus increíbles características. Con el aumento previsto de la demanda de PCB flexibles en el futuro, su presencia en los dispositivos electrónicos será omnipresente. Este artículo le guiará sobre los diferentes aspectos importantes. Por ejemplo, ¿cuál es el proceso de fabricación de PCB flexibles y qué factores debe considerar antes de comprar y fabricar placas de circuito?
Proceso de fabricación de PCB flexible
Paso 1: Diseño del circuito flexible
El primer paso en la fabricación de PCB flexible es utilizar software CAD (diseño asistido por computadora) para diseñar la placa de circuito impreso flexible, incluido el diseño del circuito, la ubicación de los componentes, etc.
Paso 2: Selección de materiales
Los materiales más comunes para la fabricación de PCB flexibles son las películas de poliimida (PI) y poliéster (PET), ya que poseen excelentes propiedades de aislamiento eléctrico y flexibilidad, además de ser muy resistentes a altas temperaturas. La elección del material específico depende del entorno de aplicación, los requisitos de la máscara de soldadura, los requisitos eléctricos, etc.
Paso 3: Exposición del patrón del circuito
La exposición del patrón del circuito es un paso clave en el proceso de fabricación de PCB flexibles. En este proceso, el diseño del patrón del circuito se transfiere a la laminado revestido de cobre material de la placa de circuito.
Paso 4: grabado
A continuación, tenemos que hacer Grabado de PCBEs un proceso que elimina el cobre innecesario de la PCB mediante una solución de grabado. Como resultado, se forma el patrón del circuito según lo diseñado. Durante este paso, también se exponen las ubicaciones de los orificios perforados para facilitar la posterior formación de los orificios.
Paso 5: Aplicación del refuerzo
En algunos casos, se necesitan refuerzos estructurales. Suelen ser materiales rígidos como el FR-4 (compuesto de epoxi y vidrio) o la poliimida. La aplicación de refuerzos en zonas específicas del tablero también puede evitar una flexión excesiva en estas zonas.
Paso 6: Perforación y enchapado
Taladre cuidadosamente los agujeros en los puntos designados de la PCB para crear agujeros pasantes. Estos agujeros le permiten posteriormente insertar y soldar componentes directamente en la placa. Tras el taladrado, los agujeros se recubren para garantizar la conductividad entre capas.
Paso 7: Aplicación de Coverlay
En esta etapa, los duraderos paneles de recubrimiento de poliimida se alinean cuidadosamente y se fijan a los paneles de producción antes del proceso de laminación. Estos paneles protegen los componentes de posibles daños durante las etapas posteriores de fabricación.
Paso 8: ensamblaje de componentes
Una vez fabricada la PCB flexible, es necesario montar los componentes en ella. Las técnicas de montaje más comunes son la tecnología de montaje superficial (SMT) y el montaje por orificio pasante.
Otras lecturas: Agujero pasante vs. montaje superficial: Cómo elegir el método adecuado
Paso 9: Pruebas e inspección
Finalmente, cada PCB se somete a pruebas eléctricas para identificar cortocircuitos y circuitos abiertos, y para verificar que la impedancia se ajuste a las especificaciones de diseño. Además, se realizan inspecciones visuales y automatizadas minuciosamente para detectar cualquier defecto físico o anomalía de ensamblaje.
¿Qué tener en cuenta antes de fabricar una PCB flexible?
El uso de circuitos flexibles ofrece una gran variedad de interconexiones y fiabilidad. Además, ofrecen ligereza, durabilidad y una construcción compacta. Existen diferentes materiales y opciones de fabricación para las placas flexibles. Esta nueva tecnología emergente tiene un futuro prometedor. Por lo tanto, aquí hay algunos aspectos importantes que debe considerar antes de fabricarla:
Reducción de peso
Al utilizar circuitos flexibles, se puede reducir el peso de diferentes encapsulados electrónicos, ya que no tienen refuerzos. Además, su densidad es mayor que la de los polímeros sin relleno. Por lo tanto, se recomienda elegir un material adecuado para reducir el peso.
Tiempo de montaje reducido
Si las placas de circuito son más flexibles, significa que no se romperán durante la fabricación. Las placas de circuito flexibles no son frágiles, por lo que el riesgo de rotura es mínimo.
Costo de compra
La mayoría de la gente lo considera caro. Sí, es un hecho que los circuitos flexibles son costosos. Sin embargo, si considera el precio y la durabilidad, puede superar el costo. Solo necesita elegir un fabricante confiable. Los fabricantes confiables ofrecen circuitos impresos duraderos y resistentes. Por lo tanto, si gasta un poco más, no lo desperdiciará.
Flexión dinámica
Otro factor importante es comprar poliimida con una lámina de cobre extremadamente delgada. Es ideal para diversas aplicaciones de flexión dinámica. Se puede usar un flex más grueso para aplicaciones de flexión y sujeción.
Disipación de calor
La disipación del calor es mejor en las pistas planas de cobre, en lugar de cables rodeados de material aislante. Esto convierte al circuito flexible en la mejor opción para diversas aplicaciones donde la resistencia al calor es un factor crucial.
Los circuitos flexibles son más resistentes al calor que otros tipos de PCB. Por lo tanto, siempre tenga en cuenta este factor para que las placas de circuito resistan el calor. Afortunadamente, el circuito flexible tiene esta capacidad por defecto.
Radio de curvatura
Depende del grosor del cobre y del grosor total de las placas de circuito. Además, también depende del número total de capas de flexión. A continuación, se presentan los tipos de circuitos flexibles y sus capacidades de flexión mínimas:
Un circuito flexible de una sola cara ofrece una capacidad de flexión de 3 a 6 veces mayor. Los circuitos flexibles de doble cara ofrecen una capacidad de flexión de 7 a 10 veces mayor. La aplicación de flexión dinámica ofrece una capacidad de flexión de casi 20 a 40 veces mayor.
Materiales
La poliimida es el material más común para circuitos flexibles. También existen otros materiales disponibles para la construcción de placas, como LCP (polímeros de cristal líquido) y PEN (naftalato de polietileno). Si busca productos confiables, la poliimida es la máxima prioridad.
Ventajas de la poliimida
A continuación se muestran algunas ventajas de la poliimida:
- Flexibilidad ideal a todas las temperaturas.
- Tener excelentes prioridades eléctricas
- Contiene una increíble capacidad de resistencia contra desgarros y productos químicos.
- La máxima resistencia a la tracción
Desventajas de la poliimida
A continuación se presentan algunas desventajas de la poliimida:
- Es bastante caro que el PEN.
- Si lo usa con un sistema adhesivo, el rendimiento de la temperatura empeora.
- La poliimida absorbe la humedad hasta un 3%.
Posibilidades de diseño
Las placas de circuito flexible ofrecen numerosas posibilidades de diseño. Puede personalizar el diseño de la FPCB según sus necesidades.
Desafíos de la fabricación y las soluciones de PCB flexibles
El diseño y la fabricación de circuitos impresos flexibles presentan ciertos desafíos. A continuación, enumeramos los problemas más comunes con los circuitos flexibles y sus soluciones:
Máscara para soldar
Al aplicar la película de recubrimiento o la máscara de soldadura, las pistas subyacentes pueden verse afectadas. Los fabricantes de PCB deben tener en cuenta estos factores al fabricar FPCB. El diseño y el procedimiento de construcción deben compensar estas deficiencias.
Almohadillas de soldadura
Debe haber suficiente espacio entre la traza de cobre y almohadilla de soldaduraSi los fabricantes no implementan esta condición, la fiabilidad puede verse afectada. Además, también afecta la durabilidad de la PCB flexible. La solución a este problema es sencilla: contratar a un equipo de ingenieros expertos para supervisar el proceso de fabricación puede prevenir estos problemas.
Juntas de soldadura
Es un procedimiento para unir pistas de cobre y aleación de soldadura mediante soldadura. La máscara de soldadura puede cubrir toda la superficie de las placas de circuito. A veces, las pistas se vuelven muy rígidas si se manipulan sin experiencia. Una soldadura deficiente puede provocar fácilmente grietas en las PCB flexibles al doblarlas. Por lo tanto, es importante que este trabajo lo realice un ingeniero cualificado para garantizar su durabilidad y fiabilidad.
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