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PCB rígido-flexible sin capas

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Con más de una década en el campo del prototipo y la fabricación de PCB, estamos comprometidos a satisfacer las necesidades de nuestros clientes de diferentes industrias en términos de calidad, entrega, rentabilidad y cualquier otra solicitud exigente. 

Como uno de los fabricantes de PCB con más experiencia del mundo, nos enorgullecemos de ser sus mejores socios comerciales y buenos amigos en todos los aspectos de sus necesidades de PCB.
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DESCRIPCIÓN GENERAL

Artículo PCB rígido-flexible
Capa máxima 36L
Trazado/espacio mínimo de capa interior 3/3mil
Trazado/espacio mínimo de capa exterior 3,5/4 mil
Cobre máximo de la capa interna 6 onzas
Capa exterior de cobre máx. 3 onzas
Perforación mecánica mínima 0,15 mm
Perforación mínima con láser 0,1 mm
Relación de aspecto (perforación mecánica) 12:1
Relación de aspecto (perforación láser) 1:1
Tolerancia del orificio de ajuste a presión ±0,05 mm
Tolerancia a la PTH ±0,075 mm
Tolerancia NPTH ±0,15 mm
Tolerancia del avellanado ±0,15 mm
Espesor del tablero 0,4-3mm
Tolerancia del espesor del tablero (<1,0 mm) ±0,1 mm
Tolerancia del espesor del tablero (≥1,0 mm) ±10%
Tolerancia de impedancia De un solo extremo: ±5Ω(≤50Ω),±10%(>50Ω)
Diferencial: ±5Ω(≤50Ω), ±10%(>50Ω)
Tamaño mínimo del tablero 10*10mm
Tamaño máximo del tablero 22,5*30 pulgadas
Tolerancia de contorno ±0,1 mm
BGA mín. 7mil
SMT mínimo 7*10mil
Tratamiento de superficies ENIG, dedo dorado, plata de inmersión, estaño de inmersión, HASL (LF), OSP, ENEPIG, oro flash; chapado en oro duro
Máscara para soldar Verde,Negro,Azul,Rojo,Verde mate
Liquidación mínima de máscara de soldadura 1,5 mil
Presa de máscara de soldadura mínima 3mil
Leyenda Blanco, Negro, Rojo, Amarillo
Ancho/alto mínimo de leyenda 4/23 mil
Ancho del filete 1,5 ± 0,5 mm
Arco y giro 0.05%
Tabla de contenido
Artículo principal (H2)

Con rigidez y flexibilidad en uno, la PCB rígida-flexible sin capas ofrece lo mejor de ambos mundos. Obtiene un circuito resistente que puede doblarse y desempeñar diferentes funciones en diferentes industrias. Este artículo arrojará más luz sobre los PCB rígidos-flexibles sin capas, sus características, beneficios, aplicaciones y limitaciones.  

¿Qué es una PCB rígida-flexible sin capas?

Es una placa de circuito impreso que tiene una capa conductora ubicada entre dos capas de poliimida. Esto implica que las pistas del circuito se graban directamente sobre una única capa de material aislante flexible. La capa de cobre en una PCB rígida-flexible sin capas genera un patrón de circuito para el cual está diseñada.

Características clave de la PCB rígida y flexible sin capas

Algunos factores distintivos de los PCB rígidos-flexibles sin capas incluyen los tres siguientes. 

  • Blindaje: Esta es una forma ampliamente utilizada para limitar las interferencias electrostáticas. 
  • Revisado Impedancia: Con la necesidad de desarrollar PCB con requisitos de mayor velocidad, es bueno que se construyan trazas de interferencia. Estos ayudan a reducir la resistencia eléctrica. También es útil en la transición entre las interconexiones y la vía. 
  • Panelización: Muchos circuitos se cortan después de la fabricación. Estos circuitos se pueden cortar desde los bordes, pero permanecen conectados al panel a través de pequeñas pestañas. Por eso permanecen inmóviles cuando se realiza el montaje de los componentes e independientemente del método utilizado: soldadura por ola o pestañas pick-and-place. 

Beneficios de la PCB rígida-flexible sin capas

Este tipo de placa de circuito ofrece muchas ventajas sobre otros PCB. 

Ahorra espacio y tiempo

La PCB rígida-flexible sin capas no requiere conjuntos de cables ni conectores. Esto lo hace rentable y deja un amplio espacio vacío en el circuito. Además, como solo hay unas pocas piezas, lo que hace que la PCB rígida-flexible sin capas sea liviana y compacta.  

Montaje rápido

Dado que solo se necesita una línea de ensamblaje, la PCB rígida-flexible sin capas es fácil de construir. El montaje es rápido y sencillo ya que hay menos componentes para combinar. Esta es una ventaja significativa en comparación con los PCB rígidos. Este último exige mucho más tiempo de montaje y producción.  

Mayor confiabilidad

Los PCB rígidos-flexibles sin capas tienen una confiabilidad excepcional, incluso mejor que los conectores y conjuntos de cables. Si bien los conectores pueden causar problemas, los PCB rígidos-flexibles sin capas ofrecen menos casos de conexiones deficientes y, por lo tanto, fallas. Estas propiedades los hacen altamente confiables en condiciones operativas extremas. 

Resistencia a las vibraciones

Muchas industrias necesitan piezas que puedan soportar golpes y vibraciones cuando funcionen de forma eficaz. Aquí es donde los PCB rígidos-flexibles sin capas funcionan bien. La parte flexible puede soportar estos golpes fácilmente sin que las conexiones se rompan debido al golpe. Esto los califica para su uso en aplicaciones donde los golpes y las vibraciones son inevitables. 

Fácil de probar

Las pruebas son un procedimiento importante que ayuda a confirmar la eficacia y eficiencia de la PCB. La mejor parte de los PCB rígidos-flexibles sin capas es que, en ausencia de conexiones y ensamblajes, las pruebas son más fáciles y rápidas.

Limitaciones de la PCB rígida-flexible sin capas

Baja capacidad de carga de corriente

Dado que la PCB rígida-flexible sin capas tiene una sola capa, solo puede transportar una cantidad limitada de electricidad, lo que la convierte en una opción limitada en algunas aplicaciones. 

Propenso a sufrir daños

En el sustrato flexible hay algunos rastros expuestos. Esto hace que este tipo de PCB sea más susceptible a sufrir daños por elementos externos, como los del medio ambiente. 

Restricciones en el enrutamiento

La única capa de pistas es incapaz de acomodar circuitos complejos, lo que también la diferencia de la PCB rígida-flexible en capas. 

¿Cómo ensamblar una placa PCB rígida y flexible?

Antes de continuar, es importante conocer los distintos materiales que se utilizarán en una PCB rígida-flexible sin capas. 

Materiales a utilizar

  • Cubierta/sustrato: Película de poliimida, cubierta líquida fotoimagen, vidrio epoxi o vidrio de poliimida  
  • Conductor: Cobre
  • Adhesivo: preimpregnado de poliimida, acrílico, epoxi, acrílico retardante de llama, preimpregnado de epoxi.
  • Refuerzo: epoxi-vidrio, poliimida, poliimida-vidrio, cobre y aluminio

Ahora repasemos los pasos principales:

preparar los materiales

Primero limpie los laminados de película de cobre con productos químicos y luego córtelos en tamaños adecuados. Además, corte revestimientos, poliimidas, refuerzos y preimpregnados. 

Crea el núcleo interno de la parte flexible.

Comience con una placa flexible interna y la generación de su núcleo interno. Para una PCB rígida-flexible sin capas con una sola capa flexible, cúbrala con una fina lámina de cobre. Para dos o más capas, se utilizan más bobinas de cobre.  

Haga los circuitos del núcleo interno para la parte flexible.

Al crear esta PCB, es importante asegurarse de que todavía queden algunos rastros de cobre en la lámina mientras retira el resto. Luego cubra la lámina de cobre con un material especial que se endurece cuando se expone a la radiación ultravioleta. Luego, coloca una película en su parte superior para dibujar las conexiones deseadas. 

Cuando incide sobre él la luz ultravioleta, el material endurecido protege las trazas de cobre. El material restante se limpia con una solución química. El cobre expuesto a la luz solar se sumerge en una solución de hidróxido de sodio. Esto deja rastros del circuito de cobre. 

Agujeros de perforación

Utilice un rayo láser para hacer agujeros en el tablero. Esto debe hacerse antes de laminar el recubrimiento para completar el circuito flexible.

Hacer la capa rígida

Cuando la PCB rígida-flexible tiene orificios pasantes, se utiliza una técnica de laminación que utiliza láminas de cobre alternas y capas preimpregnadas. A esto le sigue la creación de circuitos y perforaciones. Nuevamente, se utiliza un láser con el fin de determinar si la PCB tiene características HDI. Por último, a medida que terminas de laminar las capas flexibles alternas, terminas creando circuitos en la parte rígida.  

Cortar preimpregnado adicional

Retire el material preimpregnado adicional justo afuera de la región flexible con un láser.

Prueba para verificar

Termine el proceso con un acabado superficial, máscara de soldadura y serigrafía. Realice esto antes de limpiar el corte en V y los agujeros. Después de esto, se realizan dos pruebas principales: clavo en la base y sonda voladora para confirmar la operatividad de la PCB. 

Aparte de esto, algunas industrias requieren pruebas diferentes, como pruebas de detección de cuatro terminales para los sectores militar, médico y automotriz. 

Aplicaciones de PCB rígido-flexible sin capas

Al ser más fiables, estos PCB han encontrado aplicación en varias industrias. Éstos son algunos de ellos.

Aeroespacial y defensa

Son más livianos y también resistentes a ambientes externos hostiles. Esto los hace adecuados para su uso en equipos militares como radares, satélites y también en aviónica. 

Industria automotriz

Las capacidades dinámicas de los PCB rígidos-flexibles sin capas y la eficiencia del espacio funcionan perfectamente para automóviles que necesitan una mayor funcionalidad con menos piezas eléctricas. Esta es quizás la razón por la que se utilizan ampliamente en la fabricación de sensores, sistemas de control y pantallas avanzados para automóviles.

Electrónica de consumo

Como ya comentamos, son de tamaño pequeño y flexibles. Por eso se utilizan para fabricar dispositivos portátiles, relojes inteligentes, teléfonos inteligentes y cascos VR/AR.

Automatización industrial

La parte rígida puede soportar golpes y la parte flexible hace que la PCB sea flexible. Estas razones son suficientes para que funcionen en sensores y robótica industriales. 

Dispositivos médicos

Se utilizan en dispositivos médicos implantables, instrumentos quirúrgicos y herramientas de diagnóstico debido a su capacidad para miniaturizarse e integrarse bien.

Cómo evitar cometer errores en PCB rígido-flexible sin capas

No es fácil construir una PCB rígida-flexible. Se puede decir que la capa única es la más fácil de todas, pero requiere una atención meticulosa al detalle para no perder de vista la aplicación final.  

Al construir una PCB rígida-flexible sin capas, los fabricantes no tienen que ocuparse únicamente de las piezas eléctricas. El aspecto mecánico es tan importante como el eléctrico. Si se ignora, puede costarles mucho.

Esto es lo que uno puede hacer para superar el desafío:

No cree agujeros en las piezas que se doblan.

Las vías y pads nunca deben colocarse en las zonas de flexión. Esto ejercerá una tensión mecánica cerca de la línea de flexión y, desafortunadamente, esto podría provocar alteraciones estructurales en los orificios pasantes chapados. 

Qué hacer: Coloque vías y pads en lugares seguros. El mejor lugar es donde no se doblen en ninguna etapa de su funcionamiento. Lo ideal es que esto nunca se sugiera, así que, para estar seguro, utilice anclajes. Esto también hará que los agujeros chapados sean resistentes. Puedes probar con una lágrima para unir el orificio chapado al rastro. Los pads o vías más grandes también son una buena idea. 

Haga el recorrido sobre la sección de flexión con cuidado.

Todas las trazas de la línea de curvatura deben estar en línea recta y a distancias iguales. Para evitar cometer errores, agregue rastros ficticios. Hacerlo ayudará a aumentar la robustez mecánica y evitará que los rastros sufran daños como roturas. 

Además, evite crear esquinas con líneas justo donde está la sección de flexión. Incluso si las huellas tienen que moverse en otra dirección, opte por caminos curvos en lugar de esquinas pronunciadas. 

Implemente un plano de tierra con un patrón de rayado cruzado.

No llenes el plano de tierra con cobre sólido, ya que esto hará que el área sea demasiado rígida y menos flexible. Esto también ejercerá una inmensa presión sobre la zona. Una apuesta segura sería probar un área de tierra con un patrón entrecruzado en la parte flexible de la PCB.

O para combatir este problema, utilice un software de diseño de PCB. Una herramienta bien construida garantizará que cumpla con todas las pautas del diseño de PCB rígido-flexible sin capas. O utilice CAD. Esto ayuda a crear zonas y conexiones apropiadas, lo que facilita el diseño de circuitos rígidos y flexibles.

El futuro de la tecnología Rigid-Flex sin capas

Si bien la tecnología de PCB ha progresado muy bien en la última década, no espere que se vuelva más lenta. Con la introducción de tecnología más nueva y mejor de vez en cuando, espere varias sorpresas. Algunos de ellos comprenden lo siguiente: 

Más aplicaciones: Se espera que la flexibilidad y confiabilidad de los PCB rígidos-flexibles sin capas permitan su uso en más industrias. Algunos de ellos incluyen wearables e IoT. 

Reducción del coste de fabricación.: Las mejoras en las técnicas de fabricación continuarán. Esto significa que podemos esperar que el costo de producción baje, haciéndolo más asequible. 

Desarrollo de herramientas sofisticadas.: El avance tecnológico avanza a pasos agigantados. Las futuras herramientas CAD con actualizaciones nuevas y mejoradas permitirán que el proceso de diseño sea más sencillo y rápido. Dado que la creación de prototipos será rápida, espere que todo el procedimiento finalice más rápido.  

Integración 3D: En los próximos años, los circuitos flexibles pueden incluir formas curvas en 3D. Esto podría ayudar a desarrollar formas interesantes en los bienes de consumo, que podrían guiarse adecuadamente por la fabricación aditiva. 

Mejores materiales: La confiabilidad de los PCB rígidos-flexibles sin capas se verá impulsada por nuevos materiales que harán que los PCB sean más resistentes al calor y también estables. 

Combine todo lo anterior y podrá imaginarse el futuro: dinámico, mayor rendimiento y más aplicaciones. 

Pensamientos de despedida

Con todo, los PCB rígidos-flexibles sin capas tienen varias ventajas y, por lo tanto, han encontrado un lugar en diferentes industrias. Aunque no se utilizan con tanta frecuencia como los PCB rígidos-flexibles en capas, todavía se consideran de gran valor y utilidad. En caso de que esté interesado en conocer más sobre los PCB rígidos-flexibles sin capas, comuníquese con nuestro equipo.

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