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PCB rígida-flexível sem camadas

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Com mais de uma década na área de protótipo e fabricação de PCB, estamos comprometidos em atender às necessidades de nossos clientes de diversos setores em termos de qualidade, entrega, economia e quaisquer outras solicitações exigentes. 

Como um dos fabricantes de PCB mais experientes do mundo, temos orgulho de ser seus melhores parceiros de negócios, bem como bons amigos em todos os aspectos de suas necessidades de PCB.
Consulta personalizada

VISÃO GERAL

Item PCB rígido-flexível
Camada máxima 36L
Traço/espaço mínimo da camada interna 3/3mil
Rastreamento/espaço mínimo da camada externa 3,5/4mil
Camada interna Max Copper 6 onças
Camada externa de cobre máximo 3 onças
Perfuração Mecânica Mínima 0,15mm
Perfuração mínima a laser 0,1 mm
Proporção de aspecto (perfuração mecânica) 12:1
Proporção de aspecto (perfuração a laser) 1:1
Tolerância do furo de ajuste de pressão ±0,05mm
Tolerância ao PTH ±0,075 mm
Tolerância NPTH ±0,15 mm
Tolerância de escareamento ±0,15 mm
Espessura da placa 0,4-3mm
Tolerância de espessura da placa (<1,0 mm) ±0,1 mm
Tolerância de espessura da placa (≥1,0 mm) ±10%
Tolerância de Impedância Single-Ended:±5Ω(≤50Ω),±10%(>50Ω)
Diferencial:±5Ω(≤50Ω),±10%(>50Ω)
Tamanho mínimo da placa 10*10mm
Tamanho máximo da placa 22,5*30 polegadas
Tolerância de contorno ±0,1 mm
BGA mínimo 7mil
SMT mínimo 7*10mil
Tratamento da superfície ENIG, dedo de ouro, prata de imersão, estanho de imersão, HASL (LF), OSP, ENEPIG, ouro flash; chapeamento de ouro duro
Máscara de solda Verde, preto, azul, vermelho, verde mate
Folga mínima da máscara de solda 1,5 mil
Barragem mínima de máscara de solda 3mil
Lenda Branco, preto, vermelho, amarelo
Largura/altura mínima da legenda 4/23mil
Largura do filé de tensão 1,5±0,5mm
Arco e torção 0.05%

Com rigidez e flexibilidade reunidas em um só, o PCB rígido-flexível sem camadas oferece o melhor dos dois mundos. Você obtém um circuito robusto que pode dobrar e desempenhar diferentes funções em diferentes setores. Este artigo lançará mais luz sobre PCB rígido-flexível sem camadas, seus recursos, benefícios, aplicações e também limitações.  

O que é um PCB rígido-flexível sem camadas?

É uma placa de circuito impresso que possui uma camada condutora aninhada entre duas camadas de poliimida. Isto implica que os traços do circuito são gravados diretamente em uma única camada de material isolante flexível. A camada de cobre em uma PCB rígida e flexível sem camadas gera um padrão de circuito para o qual foi projetada.

Principais recursos do PCB Rigid-Flex sem camadas

Alguns fatores distintivos dos PCBs rígidos e flexíveis sem camadas incluem os três seguintes. 

  • Blindagem: Esta é uma forma amplamente utilizada para limitar a interferência eletrostática. 
  • Controlada Impedância: Com a necessidade de desenvolver PCBs com requisitos de maior velocidade, é bom que sejam construídos traços de interferência. Eles auxiliam na redução da resistência elétrica. Também é útil na transição entre as interconexões e a via. 
  • Panelização: Muitos circuitos são cortados após a fabricação. Esses circuitos podem ser cortados nas bordas, mas permanecem conectados ao painel por meio de pequenas abas. É por isso que eles permanecem imóveis durante a montagem dos componentes e independentemente do método utilizado: soldagem por onda ou abas pick-and-place. 

Benefícios do PCB rígido-flexível sem camadas

Este tipo de placa de circuito oferece muitas vantagens em relação a outros PCBs. 

Economiza espaço e também tempo

PCB rígido-flexível sem camadas não requer conjuntos de cabos ou conectores. Isso o torna econômico e deixa um amplo espaço vazio no circuito. Além disso, como existem apenas algumas peças, o que torna o PCB rígido-flexível sem camadas leve e compacto.  

Montagem rápida

Como é necessária apenas uma linha de montagem, o PCB rígido-flexível sem camadas é fácil de construir. A montagem é rápida e fácil, pois há menos componentes para combinar. Esta é uma vantagem significativa quando comparada aos PCBs rígidos. Este último demanda muito mais tempo de montagem e produção.  

Maior confiabilidade

PCBs rígidos e flexíveis sem camadas têm confiabilidade excepcional, ainda melhor do que conjuntos de cabos e conectores. Embora os conectores possam causar problemas, os PCBs rígidos e flexíveis sem camadas oferecem menos casos de conexões ruins e, portanto, falhas. Essas propriedades os tornam altamente confiáveis em condições operacionais extremas. 

Resistência a vibrações

Muitas indústrias precisam de peças que possam suportar choques e vibrações quando funcionarem de maneira eficaz. É aqui que os PCBs rígidos e flexíveis sem camadas funcionam bem. A parte flexível pode suportar esses choques facilmente sem que as conexões se quebrem devido ao choque. Isto os qualifica para uso em aplicações onde choques e vibrações são inevitáveis. 

Fácil de testar

O teste é um procedimento importante que ajuda a confirmar a eficácia e eficiência do PCB. A melhor parte dos PCBs rígidos e flexíveis sem camadas é que, na ausência de conexões e montagens, o teste é mais fácil e rápido.

Limitações do PCB rígido-flexível sem camadas

Baixa capacidade de carga de corrente

Como o PCB rígido-flexível sem camadas possui uma única camada, ele só pode transportar uma quantidade limitada de eletricidade, tornando-o uma opção limitada em algumas aplicações. 

Propenso a danos

No substrato flexível, existem alguns vestígios expostos. Isso torna este tipo de PCB mais suscetível a danos causados por elementos externos, como o meio ambiente. 

Restrições no roteamento

A única camada de traços é incapaz de acomodar circuitos complexos, o que também a diferencia da PCB rígida-flexível em camadas. 

Como montar uma placa PCB Flex rígida?

Antes de prosseguir, é importante conhecer os diversos materiais a serem usados em uma PCB rígida-flexível sem camadas. 

Materiais a serem usados

  • Cobertura/substrato: Filme de poliimida, cobertura fotoimageável líquida, vidro epóxi ou vidro de poliimida  
  • Condutor: Cobre
  • Adesivo: pré-impregnado de poliimida, acrílico, epóxi, acrílico retardador de chama, pré-impregnado de epóxi.
  • Reforço: Vidro epóxi, poliimida, vidro poliimida, cobre e alumínio

Agora vamos repassar as etapas principais:

Prepare os materiais

Limpe primeiro os laminados de filme de cobre com produtos químicos e depois corte-os em tamanhos apropriados. Além disso, corte a sobreposição, poliimida, reforços e pré-impregnado. 

Crie o núcleo interno da peça flexível

Comece com uma placa flexível interna e a geração de seu núcleo interno. Para uma PCB rígida e flexível sem camadas com uma única camada flexível, cubra-a com uma fina folha de cobre. Para duas ou mais camadas, são utilizadas mais bobinas de cobre.  

Faça os circuitos do núcleo interno para a parte flexível

Ao criar este PCB, é importante garantir que ainda haja alguns vestígios de cobre na folha ao remover o resto. Em seguida, cubra a folha de cobre com um material especial que endurece quando exposto à radiação UV. Em seguida, coloque um filme em sua parte superior para desenhar as conexões desejadas. 

Quando a luz UV incide sobre ele, o material endurecido protege os vestígios de cobre. O material restante é limpo com solução química. O cobre exposto à luz solar é submerso em uma solução de hidróxido de sódio. Isso deixa para trás os traços do circuito de cobre. 

Furos de perfuração

Use um raio laser para fazer furos na placa. Isso deve ser feito antes de laminar a cobertura para completar o circuito flexível.

Faça a camada rígida

Quando o PCB rígido-flex tem furos passantes, é usada uma técnica de laminação que utiliza folha de cobre alternativa e camadas pré-impregnadas. Isto é seguido pela criação de circuitos e furos. Novamente, um laser é usado com o propósito de determinar se o PCB possui recursos HDI. Por último, ao terminar de laminar as camadas flexíveis alternativas, você acaba criando circuitos na parte rígida.  

Corte o pré-impregnado extra

Remova o material pré-impregnado extra do lado de fora da região flexível com um laser.

Teste para verificar

Finalize o processo com acabamento superficial, máscara de solda e serigrafia. Faça isso antes de limpar o corte em V e os furos. Depois disso, dois testes principais são realizados - prego na base e sonda voadora para confirmar a operabilidade do PCB. 

Deixando isso de lado, algumas indústrias exigem testes diferentes, como testes de detecção de quatro terminais para os setores militar, médico e automotivo. 

Aplicações de PCB rígido-flexível sem camadas

Por serem mais confiáveis, esses PCBs encontraram aplicação em diversos setores. Aqui estão alguns deles.

Aeroespacial e defesa

Eles são mais leves e também resistentes a ambientes externos agressivos. Isso os torna adequados para uso em equipamentos militares, como radares, satélites e também em aviônica. 

Indústria automobilística

As capacidades dinâmicas dos PCBs rígidos e flexíveis sem camadas e a eficiência de espaço funcionam perfeitamente para carros que precisam de maior funcionalidade com menos peças elétricas. Esta é talvez a razão pela qual eles são amplamente utilizados na fabricação de sensores, sistemas de controle e displays automotivos avançados.

Eletrônicos de consumo

Como já discutido, eles são pequenos e flexíveis. É por isso que eles são usados para fabricar dispositivos vestíveis, smartwatches, smartphones e fones de ouvido VR/AR.

Automação industrial

A parte rígida pode suportar choques e a parte flexível torna o PCB dobrável. Essas razões são suficientes para fazê-los funcionar para sensores industriais e robótica. 

Dispositivos médicos

Eles são usados em dispositivos médicos implantáveis, instrumentos cirúrgicos e ferramentas de diagnóstico devido à sua capacidade de miniaturizar e integrar-se bem.

Como evitar cometer erros em PCB Rigid-Flex sem camadas

Não é fácil construir uma PCB rígida e flexível. Você pode dizer que a camada única é a mais fácil de todas, mas requer atenção meticulosa aos detalhes para não perder de vista a aplicação final.  

Ao construir uma PCB rígida e flexível sem camadas, os fabricantes não precisam lidar apenas com as peças elétricas. O aspecto mecânico é tão importante quanto o elétrico. Se ignorado, pode custar-lhes caro.

Aqui está o que se pode fazer para enfrentar o desafio:

Não crie furos nas peças que dobram.

As vias e almofadas nunca devem ser colocadas nas áreas de curvatura. Isto exercerá tensão mecânica próxima à linha de dobra e, infelizmente, poderá levar a alterações estruturais nos furos passantes revestidos. 

O que fazer: Coloque vias e pads em locais seguros. O melhor local é onde não dobrem em nenhuma fase do seu funcionamento. Idealmente, isso nunca é sugerido, portanto, por segurança, use âncoras. Isso também tornará os furos revestidos resistentes. Você pode tentar fazer uma lágrima com as mãos para prender o orifício banhado ao traço. Pads ou vias maiores também são uma boa ideia. 

Faça o roteamento sobre a seção dobrada com cuidado.

Todos os traços da linha de dobra devem estar em linha reta e em distâncias iguais. Para evitar cometer erros, adicione traços fictícios. Isso ajudará a aumentar a robustez mecânica e evitará que os vestígios sofram danos, como quebras. 

Além disso, evite criar cantos com traços exatamente onde está a seção dobrada. Mesmo que os traços tenham que se mover em outra direção, opte por caminhos curvos em vez de cantos agudos. 

Implemente um plano de terra padronizado com hachura cruzada.

Não preencha o plano de aterramento com cobre sólido, pois isso tornará a área muito rígida e menos flexível. Isso também colocará imensa pressão na área. Uma aposta segura seria tentar em uma área de solo com um padrão cruzado na parte flexível do PCB.

Ou para combater esse problema, use um software de design de PCB. Uma ferramenta bem construída garantirá que você cumpra todas as diretrizes do design de PCB rígido-flexível sem camadas. Ou use CAD. Isso ajuda a criar zonas e conexões de maneira adequada, facilitando o projeto de circuitos rígidos e flexíveis.

O futuro da tecnologia Rigid-Flex sem camadas

Embora a tecnologia PCB tenha progredido muito bem na última década, não espere que fique mais lenta. Com a introdução de tecnologias mais novas e melhores de vez em quando, espere várias surpresas. Alguns deles compreendem o seguinte: 

Mais aplicações: Espera-se que a flexibilidade e a confiabilidade do PCB rígido-flexível sem camadas permita seu uso em mais indústrias. Alguns deles incluem wearables e IoT. 

Redução no custo de fabricação: As melhorias nas técnicas de fabricação continuarão. Isso significa que podemos esperar que o custo de produção caia, tornando-o mais acessível. 

Desenvolvimento de ferramentas sofisticadas: O avanço da tecnologia está avançando. As futuras ferramentas CAD com atualizações novas e aprimoradas permitirão que o processo de design seja mais simples e rápido. Como a prototipagem será rápida, espere que todo o procedimento termine mais rápido.  

Integração 3D: Nos próximos anos, os circuitos flexíveis poderão incluir formas 3D curvas. Isto pode ajudar a desenvolver formas interessantes em bens de consumo, que podem ser orientadas de forma adequada pela produção aditiva. 

Melhores materiais: A confiabilidade dos PCBs rígidos e flexíveis sem camadas receberá um impulso com novos materiais que tornarão o PCB mais resistente ao calor e também estável. 

Combine tudo isso e você poderá imaginar o futuro: dinâmico, maior desempenho e mais aplicações. 

Pensamentos de despedida

Resumindo, o PCB rígido-flexível sem camadas tem vários benefícios e, portanto, encontrou um lugar em diferentes setores. Embora não sejam usados com tanta frequência quanto os PCBs rígidos e flexíveis em camadas, eles ainda são considerados de grande valor e utilidade. Caso você tenha interesse em saber mais sobre PCBs rígidos-flexíveis sem camadas, entre em contato com nossa equipe.

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