Una PCB es un componente esencial de cualquier circuito eléctrico, con conectores que sirven como capa base para otros elementos del curso de trabajo. Los fabricantes usan PCB para soportar los cableados y los componentes montados en la superficie. Estos son de diferentes tipos.

Analicemos uno de los tipos: PCB flexibles, y destaquemos las estrategias para su diseño preciso.

¿Qué es una placa de circuito impreso flexible?

Una PCB flexible es una placa de circuito impreso única que reemplaza el sustrato rígido de FR4/metal/PTFE/cerámica con un sustrato de poliimida (PI) delgado y flexible y una capa de PI en lugar de la máscara de soldadura. El enchapado a través de orificios o vías enterradas aísla y protege los rastros de cobre conductor que unen varias capas de PCB flexibles con materiales PI no conductores. A placa de circuito flexible, PCB flexible o FPC, es otro nombre para una PCB flexible. Los materiales de poliimida flexibles no conductores están grabados con trazas de circuito de cobre y los orificios enchapados (PTH) o vías enterradas conectan las diversas capas del circuito. Los componentes electrónicos se pueden montar en superficie en las almohadillas de PCB en los dos lados de una PCB flexible. En ocasiones, las PCB flexibles pueden tener refuerzos de PCB agregados en los extremos para la conexión al sistema, dispositivo u otras partes para brindar un mejor soporte mecánico. Los PCB flexibles pueden ser de un solo lado, de dos lados, de una sola capa, de dos capas o de varias capas, y también pueden diseñarse y fabricarse a medida. Una capa de PCB equivale a una capa de circuito. Pero todos pueden distinguir rápidamente una PCB flexible de una PCB rígida estándar, ya que a menudo son delgadas, livianas y amarillas. Su espesor oscila entre 0.05 mm y 0.6 mm. También es el rango completo de grosor de PCB flexible de PCBONLINE. Por lo general, las PCB flexibles tienen dos lados. Para comprenderlos correctamente, debe estar familiarizado con la estructura fundamental de los PCB flexibles.

Diferencia entre material de poliimida (PI) y poliéster (PET)

Las materias primas de PCB flexibles y la acumulación determinan la calidad del circuito flexible. Dependiendo de las demandas del mercado, se utilizan tres tipos diferentes de materias primas base para fabricar placas de circuito flexibles. Poliéster (PET), Poliamida (PI) con adhesivo y Poliamida (PI) sin adhesivo. Los beneficios del material PET incluyen un método de producción más directo, costos más bajos y plazos de entrega más cortos. Los inconvenientes del material PET incluyen la incapacidad del poliéster para atravesar el flujo de soldadura. Entonces no puede estar funcionando en un clima cálido. El beneficio de la poliimida (PI) es que es flexible. Puede funcionar en un ambiente caluroso. El costo de las materias primas es significativamente mayor que el de Polymide (PI), que es uno de sus inconvenientes.

¿Por qué las PCB flexibles tienen que ser únicas y no se puede hacer que todas las PCB sean flexibles?

Aunque las placas de circuitos flexibles son útiles, las placas de circuitos rígidas seguirán siendo necesarias para algunas aplicaciones. La barrera más importante para usar un diseño de placa de circuito totalmente flexible en un producto de consumo es la rentabilidad. En una fábrica típica de fabricación automatizada de alto volumen, las placas de circuito rígido son menos costosas de producir e instalar. Para reducir los costos de fabricación y ensamblaje, la solución óptima para un producto innovador a menudo utiliza placas de circuito de madera siempre que sea posible y circuitos flexibles solo cuando sea esencial. Para este fin, algunos fabricantes incluso utilizan placas de circuito impreso híbridas rígido-flexibles. Las computadoras portátiles y los equipos médicos para conectar placas de circuito rígido generalmente emplean circuitos flexibles que se asemejan a cintas. Al concentrarse en las capacidades únicas de cada tecnología base de placa de circuito, estas placas se combinan y crean para satisfacer una amplia gama de necesidades técnicas.

Tipos de PCB flexibles

• Hay FPC de una capa, de dos capas y de varias capas, dependiendo de cómo difieran las capas del circuito.
• Hay FPC de una cara y de dos caras, que varían según el lado del montaje del componente.
• Hay tres tipos de PCB flexibles: PCB transparentes y flexibles, PCB de aluminio flexible y PCB de poliimida amarilla.
• Hay PCB flexibles HDI y PCB flexibles estándar, que difieren en términos de vías FPC.

¿Cómo elegir la tecnología de montaje adecuada para una PCB flexible?

Las siguientes son formas en las que puede asegurarse de que el PCB flexible que diseña o utiliza ha sido diseñado correctamente para usted:

• Elija el material apropiado para su PCB

El proceso de creación de su PCB flexible comienza con la selección de los materiales apropiados. Nos referimos a la elección del material de sustrato, conductor, adhesivo y capa de cobertura adecuados. Sería útil si considerara usar una película con cualidades aislantes sólidas como material principal. Debe funcionar mecánica y eléctricamente siguiendo las normas.

Por esta razón, los productores suelen elegir poliéster o poliimida. FR4 se utiliza en tableros estándar, aunque también se pueden utilizar sus variantes delgadas, especialmente en paneles flex-rígidos. 

El poliéster tiene la temperatura de soldabilidad más baja cuando se comparan los diferentes materiales. La temperatura máxima de funcionamiento continuo más baja es de 110 °C, inferior a 150 °C para FR4 y 220 °C para poliimida. Cuando se trata de absorber la humedad, la poliimida es una opción preferible debido a su excelente resistencia a la tracción y alargamiento. La poliimida tiene un factor de pérdida dieléctrica dos veces más bajo que los poliésteres.

En general, la poliimida es un material no inflamable con excelentes propiedades eléctricas y físicas. El poliéster, por otro lado, es menos costoso y brinda un rendimiento adecuado, aunque es vulnerable a daños cuando se suelda.

• Fabricación- Blanking y Drilling: La clave para montar una PCB

La preparación de los materiales es el primer paso del proceso de montaje. Debe enumerar todos los suministros necesarios para el método, también conocido como "blanqueo". Eso también contiene una pasta de laminación, una película de separación y otros materiales auxiliares necesarios. Tratar con materiales delgados y delicados durante todo el proceso de perforación puede ser difícil. Los expertos aconsejan apilar primero las tablas porque es difícil taladrarlas. Considere la capa de revestimiento y apile todos sus componentes, por ejemplo. Pueden parecerse a libros después de combinarlos, pero serán más gruesos cuando se combinen que cuando se usen por separado.

• Tecnología de montaje: deshuesado y desbarbado

Si el proceso de taladrado ha tenido éxito, es posible que haya restos de taladrado en el material. Debido a esto, debe intentar limpiar cualquier suciedad antes de pasar a la siguiente acción. Sin embargo, requiere una gran vigilancia porque trabaja con componentes pequeños y delgados. PTH (agujero pasante enchapado) y el patrón de placas son los próximos pasos en el procedimiento. Aquí hay un ejemplo de ese procedimiento:

• Para el metalizado sin electricidad, los expertos recomiendan utilizar paladio coloidal ácido como solución de pretratamiento. Predicen que funcionará de manera más efectiva que el paladio iónico alcalino. La razón es que no desea que los materiales se expandan o creen agujeros innecesarios. Además, concéntrese en la velocidad y el tiempo de reacción lo más rápido posible. 

• Recubrimiento eléctrico: La capa con recubrimiento de cobre sin electricidad tiene malas cualidades mecánicas, incluida la flexibilidad. Eso lo hace vulnerable al daño por choque térmico. El revestimiento eléctrico tiene como objetivo engrosar el panel porque al hacerlo garantizará la integridad del revestimiento de la pared del orificio más adelante en el procedimiento.

• Imágenes: limpie la superficie de la placa antes de pasar a esta fase. Para PCB estándar, los ensambladores usan una tecnología comparable. Sin embargo, dado que los tableros flexibles podrían deformarse, sería beneficioso aplicar métodos de limpieza electrolíticos y químicos. Pegue la película seca ahora y observe cómo se desarrolla. Se volverá frágil y perderá algo de su fuerza de unión de lámina de cobre debido a la polimerización.

• Aguafuerte

El grabado es la próxima tecnología de ensamblaje que empleamos. En los puntos de flexión, verá que los sustratos tienen muchos cables paralelos. Concéntrese en conservar la dirección del líquido de grabado durante todo el procedimiento si desea maximizar los resultados del grabado. Piense también en la dirección, la presión y la posición de la transmisión. El sustrato rígido debe unirse al sustrato flexible. Desea dibujar el sustrato flexible hacia adelante, así que hágalo frente a él. Cuando se completa el proceso de grabado, debe modificar la superficie para aumentar el potencial de unión. Luego coloque la capa de revestimiento. Además, asegúrese de hornear el tablero flexible y la capa de revestimiento porque tienen diferentes posibilidades de absorber la humedad. Hornee durante aproximadamente 34 días, pero asegúrese de que la altura de la pila sea de 25 mm como máximo.

• Laminación de la placa de circuito impreso

Saber que debe seleccionar los detalles del proceso en función de los sustratos que elija es crucial. Los materiales determinarán el tiempo, la presión y la velocidad de calentamiento necesarios para la laminación. Algunos consejos generales a tener en cuenta son:

• Velocidad de calentamiento: La temperatura debe alcanzar los 173C entre 10 y 20 minutos.

Use una presión de 150N a 300N/cm2. Debería tomarle de cinco a ocho segundos alcanzar la presión máxima.

• Tiempo: según los expertos, el tiempo de presión neta durará aproximadamente 60 minutos a máxima presión.

Necesitará un equipo de laminación profesional para cualquier uso sofisticado y aplicación profesional. Además, asegúrese de seleccionar el material de junta adecuado. Tenga en cuenta la baja fluidez y la formabilidad sobresaliente, y elija un material que no se encoja después del enfriamiento.

• Finalizando la PCB- El montaje

El horneado, la fusión en caliente y el procesamiento preciso constituyen los pasos finales del proceso de ensamblaje de PCB flexible. Los profesionales utilizan estas técnicas para eliminar la humedad adicional, secarla y evitar que la tabla se moje. Finalmente, sería beneficioso si tuvieras en cuenta el empaque. Dado que el papel de envolver por sí solo no puede separar los tableros, los productores empaquetan numerosos tableros utilizando la tecnología de envasado al vacío. Las empresas más confiables tomarán todas las precauciones para empaquetar los PCB de manera segura y enviarlos a través de un servicio confiable.

Conclusión

El mundo de los PCB está en constante crecimiento y es emocionante de una manera que lo distingue. PCB flexibles son un ejemplo de cómo se pueden modificar y utilizar los PCB para hacer nuevos inventos, lo que abre el mundo de los PCB a un área de uso completamente nueva. Entonces, ya es hora de ponerse a trabajar. Acabamos de transmitirle los conocimientos sobre la elección de la tecnología y la contabilidad de las diferentes variables.