Cómo fabricar PCB rígido-flexible ¿¿ qué?

PCB rígido-flexibles se ha convertido en un elemento vital en la industria electrónica porque combina lo mejor de ambos placas de circuito rígidas y flexibles Estos conjuntos de tarjetas híbridas son muy comunes en industrias como la aeroespacial, la automoción, los dispositivos médicos y los productos de consumo porque son versátiles, ligeros y fiables. Si has leído mis anteriores publicaciones en el blog sobre placas de circuito impreso rígidas flex, recordarás que el diseño para las placas rígidas flex es bastante diferente que para las placas rígidas o para las placas flexibles. En este artículo obtendrás un desglose técnico de cómo diseñar una PCB rígido-flexible ¡Enfoque en áreas que harán el uso más eficaz de esta tecnología única y lo llevará paso a paso a través del verdadero proceso óptimo para crear un diseño de circuito impreso flex rígido!

Lo que hace que una PCB rígido-flexible ¿Diferente?

Veamos primero lo que hace que un PCB rígido-flexible tan singularmente diferente a su construcción de tabla estándar y exactamente cómo se ve un diseño flexible rígido (Cómo funciona) …

¿Qué es un PCB rígido-flexible ¿¿ qué?

Una PCB rígido-flexible es una placa de circuito impreso que combina capas rígidas y flexibles en un diseño. Las regiones inflexibles soportan estructuralmente los componentes, y las regiones flexibles permiten que la placa se flexe o plegue para ofrecer una ventaja de ahorro de espacio y/o movilidad. Esta combinación hace PCB rígido-flexibles un imprescindible para la electrónica compacta de alta funcionalidad.

PCB rígido-flexible Materiales utilizados en la fabricación

Elección de los materiales utilizados en la producción PCB rígido-flexibles es igualmente crítico para definir la fiabilidad y el rendimiento de la aplicación flexible final. Los materiales utilizados comúnmente incluyen:

• Película de poliimida: La poliimida se utiliza típicamente como las capas flexibles de un circuito flexible debido a su resistencia térmica extrema y flexibilidad.
• FR4: Un material sólido común que da rigidez y tenacidad física.
• Lámina de cobre: sirve como capas conductoras de transmisión de señal.
• Capas adhesivas: Adheren las partes rígidas y flexibles y son duraderas y fiables.

La selección de los materiales dependerá de las necesidades de la aplicación particular: estabilidad térmica, flexibilidad, especificaciones eléctricas.

El proceso de fabricación de PCB rígidos

La producción de una PCB rígido-flexible es un proceso multietapa, que exige precisión y competencia en cada proceso. Aquí hay un resumen detallado del proceso:

Diseño y Diseño

El diseño del circuito de la PCB rígido-flexible debe ser diseñado al principio. El esquema y el diseño son creados por ingenieros con herramientas CAD sofisticadas, como Altium Designer o KiCad. El diseño debe incluir control de impedancia, radio de flexión y apilamiento de capas para proporcionar un rendimiento óptimo.

También implica el prototipo en cierta medida. Se hace un prototipo con el fin de probar la eficacia del diseño - puede ayudar a descubrir cualquier defecto de diseño y en la producción en masa. Preparación del material

Una vez que se haya completado el diseño, los materiales para las partes duras y suaves deben ser hechos. Los laminados revestidos de cobre se usan como sustratos, y las películas de poliimida se añaden a la región flexible. Los pegamentos se utilizan para fijar los materiales.

Los materiales preparados también se criban cuidadosamente para detectar la ausencia de arañazos o contaminación que pudieran afectar adversamente al artículo final.

Laminación

La laminación es uno de los procesos más vitales en la fabricación de PCB rígido-flexibles En esa operación, los rígidos y flexibles se laminan entre sí bajo calor y presión a partir de capas. Esto apriete las capas en su lugar, sin endurecer la tabla.

Es importante alinear durante la laminación para no tener un mal registro, lo que puede causar una mala conexión o rendimiento.

Perforación y formación de agujeros

Después de la laminación, los vias se perforan para conectar varias capas eléctricamente. Se puede emplear perforación láser o perforación mecánica para este propósito, dependiendo del diseño.

Después de perforar los orificios, el cobre se chapa en los orificios en un proceso llamado chapa a través de orificios. Esta soldadura garantiza un buen contacto eléctrico entre las láminas. Patrón de circuito grabado

Los patrones de los circuitos para las capas de cobre se forman mediante grabado. Se pulveriza un fotoresistente en la placa y el diseño del circuito se transfiere en la placa mediante la exposición a la luz UV (opcional). Las huellas expuestas se graban químicamente dejando las huellas de cobre deseadas.

Se requiere una gran precisión en esta etapa para no sobregrabar o subgrabar, de lo contrario se producirán defectos de circuito.

Aplicación de máscara de soldadura

Se deposita una máscara de soldadura sobre las trazas para prevenir la oxidación del cobre, y para aislar las trazas del cortocircuito mientras los componentes se soldan en su lugar, (Figuras 6-5). La máscara de soldadura es tradicionalmente verde, aunque puede ser de un color diferente.

Se usan tamices para aplicar la máscara de soldadura sobre la placa y luego se curan con luz ultravioleta (UV) o calor.

Acabado de superficie

El acabado superficial mantiene su tabla en el juego (en términos de durabilidad, soldabilidad y rendimiento a largo plazo). Algunos acabados superficiales comunes para PCB rígido-flexibles son:

• ENIG (Electroless níquel inmersión oro): Proporciona resistencia a la corrosión superior y superficie soldable.
• HASL (Nivelación de soldadura por aire caliente): protección de bajo costo a la superficie de cobre.
• OSP (Conservante de soldabilidad orgánica): Un acabado sin plomo para aplicaciones amigables con la tierra.

El acabado superficial puede seleccionarse según sea necesario para la aplicación.

Pruebas eléctricas

El PCB rígido-flexible se prueba eléctricamente antes de la entrega para verificar que cumple con los parámetros de diseño estándar. Los trabajos de pruebas de continuidad e impedancia se llevan a cabo para demostrar la funcionalidad y fiabilidad de la placa.

Inspección final y control de calidad

La última etapa consiste en una inspección manual completa de la tabla para cumplir con la inspección de calidad final. Se utilizan metodologías esporádicas de vanguardia como la inspección óptica automatizada (AOI) y los rayos X para identificar defectos imposibles de ver a simple vista.

Aplicaciones de PCB rígido-flexibles

Aplicaciones de PCB rígido-flexibles PCB rígido-flexibles Se aplican en muchas áreas y mercados diferentes.

• Medicina: placas de circuito pequeñas y fiables para dispositivos adheridos al cuerpo, diagnósticos individuales e implantes.
• Aeroespacial: Otro ejemplo podría ser la aviónica y los sistemas de satélite donde son necesarios PCB ligeros pero fuertes.
• Automotriz: Circuitos flexibles para sensores, sistemas de control e infoentretenimiento.
• Electrónica de consumo: PCB pequeñas para teléfonos inteligentes, cámaras y dispositivos portátiles.

Su capacidad para incorporar dureza y suavidad los convierte en la elección perfecta para diseños que ahorran espacio con alta fiabilidad.

Preguntas frecuentes para PCB rígido-flexible

¿Cuáles son las ventajas de PCB rígido-flexibles ¿¿ qué?

Beneficios de PCB rígido-flexibles PCB rígido-flexibles proporcionan numerosos beneficios como diseños más ligeros y más pequeños, mayor fiabilidad, mayor flexibilidad y una vida útil y rendimiento más duraderos en entornos resistentes y duros.

¿Cuál es la diferencia entre un estándar PCB y un rígido placa de {{{14|||circuito impreso flexible}}} ¿¿ qué?

La combinación de rígido y flexible en la misma tabla se llama PCB rígido-flexible y el extremo opuesto, los PCB estándar son todos rígidos o todos los tableros flexibles. Esta arquitectura híbrida permite la flexibilidad necesaria para aplicaciones avanzadas.

Cuáles son las dificultades para hacer PCB rígido-flexibles ¿¿ qué?

Entre los desafíos están las preocupaciones de alineación precisa durante el proceso de laminación, conexión eléctrica consistente, así como la durabilidad de los segmentos flexibles. Los métodos sofisticados de fabricación y control son necesarios para hacer frente a estos problemas.

Cómo controlar la calidad de una PCB rígido-flexible ¿¿ qué?

Para mantener la calidad, considere trabajar con un fabricante confiable que utilice la maquinaria más reciente y siga rigurosos estándares de control de calidad. También son esenciales pruebas e inspecciones rigurosas.

Son PCB rígido-flexibles rentable?

Aunque una PCB rígido-flexible tiene un costo de una sola vez más alto que el de un rígido PCB Su fiabilidad a largo plazo, características de ahorro de espacio y durabilidad generalmente se traducen en ahorros.

Conclusión

La producción de PCB rígido-flexibles Es una misión complicada pero atractiva. Desde el diseño y la selección de materiales, hasta la laminación y las pruebas, cada paso del proceso es crítico para garantizar que el producto final sea de la más alta calidad y rendimiento. Con lo mejor de los PCB rígidos y flexibles, PCB rígido-flexibles han revolucionado la electrónica y son una solución crucial cuando se enfrenta a cualquier combinación de placas de circuito rígidas y flexibles que requieran diseños innovadores, en paquetes más pequeños.

PCB rígido-flexible para dispositivos médicos