Todo lo que debe saber sobre FPCB

La razón por la que se fabricaron los circuitos impresos flexibles fue para eliminar la necesidad de arneses de cableado rígidos. Los circuitos impresos flexibles se utilizan en casi todas las industrias debido a la conectividad, la movilidad, los dispositivos portátiles, la reducción y otras tendencias modernas. En su forma más básica, un circuito flexible se compone de muchos conductores separados por una frágil película dieléctrica. Las placas de circuito impreso flexibles se pueden utilizar para todo, desde las tareas más sencillas hasta las más complicadas.

Historia de la FPCB

A principios del siglo XX, los investigadores del nuevo negocio telefónico vieron la necesidad de circuitos eléctricos estándar y flexibles. Los circuitos estaban hechos de capas alternas de conductores y aisladores. Según una patente inglesa de 20, los circuitos se fabricaban poniendo parafina sobre papel y colocando conductores metálicos planos. En sus notas de la misma época, Thomas Edison sugirió utilizar papel de lino recubierto con goma de celulosa y dibujado con polvo de grafito. A fines de la década de 1903, cuando se empezaron a utilizar las técnicas de producción en masa, se registraron varias patentes para circuitos de fotograbado sobre sustratos flexibles. Agregar componentes activos y pasivos a los circuitos flexibles condujo al desarrollo de la “tecnología de silicio flexible, que describe la capacidad de combinar semiconductores (usando tecnologías como transistores de película delgada) en un sustrato flexible. Gracias a la combinación de la computación integrada y la capacidad del sensor, ha habido nuevos y emocionantes desarrollos en muchos campos con los beneficios habituales de la arquitectura de circuitos flexibles. Nuevos desarrollos, especialmente en aeronáutica, medicina y electrónica de consumo. 

¿Qué es FPCB?

En comparación con los regulares PCB, existen diferencias significativas en cómo se diseñan, fabrican y funcionan. Es inexacto decir que las técnicas de fabricación modernas están "impresas". Dado que las imágenes fotográficas o láser se utilizan cada vez más para definir patrones en lugar de imprimir, se pega una capa de trazas de metal a un material dieléctrico como la poliimida para hacer un circuito impreso flexible. . El grosor de la capa dieléctrica puede oscilar entre 0005 pulgadas y 010 pulgadas. Mientras que el grosor de la capa de metal puede variar entre 0001 pulgadas y > 010 pulgadas. Las adherencias a menudo unen los metales a sus sustratos, pero también son posibles otros métodos, como la deposición de vapor. El cobre puede oxidarse, por lo que generalmente se cubre con una capa protectora. El oro o la soldadura son las opciones más comunes porque conducen la electricidad y pueden hacer frente al medio ambiente. Por lo general, se usa un material dieléctrico para evitar que el circuito se oxide o se cortocircuite en lugares donde no toca nada. 

Estructura de FPCB

Los PCB flexibles pueden tener una, dos o más capas de circuitos, como los PCB rígidos. La mayoría de los circuitos impresos flexibles de una sola capa se componen de estas partes: 

  • La película de sustrato dieléctrico sirve como base de la PCB. El material más utilizado, la poliamida (PI), tiene una gran resistencia a la tracción ya la temperatura.
  • Conductores eléctricos a base de cobre que sirven como pistas del circuito.
  • Se crea una capa protectora utilizando una capa de cobertura o una capa de cobertura.
  • El polietileno o resina epoxi es la sustancia adhesiva que mantiene unidos los diversos componentes del circuito.
fpcb de una sola capa
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Primero, se graba el cobre para revelar las huellas y luego se perfora la cubierta protectora (capa de la cubierta) para revelar las almohadillas de soldadura. Las piezas se limpian y luego se enrollan juntas para hacer el producto final. Los pines y terminales fuera del circuito se sumergen en la lata para ayudar con la soldadura o evitar que se oxiden. Si el circuito es complicado o necesita blindajes de tierra de cobre, es esencial cambiar a un FPC de doble capa o multicapa. Los FPC multicapa se fabrican de manera similar a los FPC de una sola capa. Pero, en los FPC multicapa, se debe agregar un PTH (agujero pasante chapado) para conectar las capas conductoras. El material adhesivo pega las pistas conductoras al sustrato dieléctrico o, en circuitos flexibles multicapa, pega las diferentes capas para formar el circuito. Además, la película adhesiva puede proteger el circuito flexible del daño causado por la humedad, el polvo y otras partículas.

fpcb de doble capa
fpcb de doble capa

El proceso de fabricación de FPCB

La captura esquemática, el diseño de la placa de circuito impreso y la fabricación y el ensamblaje de la placa de circuito son descripciones de alto nivel de los pasos para diseñar y fabricar una PCB, pero los detalles son complicados. En esta sección, veremos cada paso. 

  • Construya el esquema

Antes de comenzar a diseñar la placa con herramientas CAD, es crucial terminar de diseñar los componentes de la biblioteca. Esto significa crear símbolos lógicos para las partes que puede construir, como resistencias, capacitores, inductores, conexiones e circuitos integrados. Que puede usar en el esquema (IC). Una vez que estas partes estén listas, puede comenzar ordenándolas en hojas esquemáticas utilizando herramientas CAD. Una vez que las piezas se hayan ensamblado aproximadamente, puede dibujar los cables para mostrar cómo se conectan los pines de los símbolos esquemáticos. En la memoria electrónica y los circuitos de datos, las redes son las líneas que muestran redes individuales o grupos de redes. Durante la captura esquemática, debe mover las partes del proceso para crear un diagrama claro y legible. 

  • Simulación de circuitos

Una vez que dibuje las partes y conexiones del esquema, puede probar el circuito para ver si funciona. Puede verificar esto dos veces usando simulaciones de circuito SPICE (Programa de simulación con énfasis en circuitos integrados) en un programa de modelado. Antes de fabricar el hardware real, los ingenieros de PCB pueden usar estas herramientas para simular los circuitos que han diseñado. Las herramientas de diseño de PCB son esenciales porque pueden ahorrar tiempo y dinero. 

  • Configuración de la herramienta CAD

Con las herramientas de diseño actuales, los diseñadores de PCB tienen acceso a muchas funciones, como la capacidad de establecer reglas y restricciones de diseño. Eso evita que las redes individuales se crucen y deja suficiente espacio entre los componentes. Los diseñadores también tienen acceso a una amplia gama de herramientas adicionales. Herramientas como cuadrículas de diseño. Facilita la colocación de componentes y trazados de rutas de forma organizada. 

  • Componentes para diseño

Una vez que haya creado la base de datos de diseño y se importen los datos del esquema sobre cómo se conectan las redes, puede hacer el diseño real de la placa de circuito. Primero, debe colocar las huellas de los componentes dentro del contorno de la placa en el programa CAD cuando el diseñador hace clic en una impresión. Aparecerá un gráfico de "línea fantasma" que muestra las conexiones de red y a qué componentes conducen. Con la práctica, los diseñadores aprenderán cómo colocar estas piezas para obtener el mejor rendimiento, teniendo en cuenta aspectos como la conectividad, los puntos calientes, el ruido eléctrico y los obstáculos físicos como cables, conectores y hardware de montaje. Los diseñadores no pueden pensar en lo que necesita el circuito. Los diseñadores también tienen que pensar dónde colocar las piezas para que sea más fácil para el fabricante unirlas. 

  • Enrutamiento de PCB

Ahora que todo está donde debe estar, puedes conectar las redes. Para hacer esto, debe hacer las líneas y los planos en un dibujo a partir de las conexiones en la red de bandas elásticas. Los programas CAD tienen varias características útiles, como funciones de enrutamiento automático que reducen el tiempo de diseño, lo que les ayuda a hacer esto. 

Es esencial prestar mucha atención al enrutamiento. Es necesario asegurarse de que la longitud de las redes sea la adecuada para las señales que transportan y que no pasen por zonas con mucho ruido. Debido a esto, la diafonía y otros problemas con la integridad de la señal pueden afectar el funcionamiento de la placa después de su fabricación. 

  • Establezca una ruta clara de corriente de retorno de PCB.

Debe conectar las partes más activas de la placa, como los circuitos integrados (IC), a una red de alimentación y tierra. Todo lo que tienes que hacer para hacer planos sólidos que estas partes puedan alcanzar es inundar un área o capa. Cuando se trata de hacer planos de potencia y tierra, las cosas son más complicadas. Estas alas también tienen el trabajo vital de enviar señales a lo largo de un rastro. Si los planos tienen demasiados orificios, cortes o divisiones, las rutas de retorno pueden ser muy ruidosas y dañar el rendimiento de la PCB. 

  • Comprobación final de las reglas

Su diseño de PCB está casi terminado ahora que ha terminado de colocar los componentes, enrutar los rastros y hacer los planos de alimentación y tierra. El siguiente paso es configurar el texto y las marcas que se serigrafiarán en las capas exteriores y ejecutar una verificación final de las reglas. 

Poner nombres, fechas e información de derechos de autor en la pizarra ayudará a otros a encontrar piezas. Al mismo tiempo, debe realizar y utilizar dibujos de fabricación para crear y ensamblar PCB. Los diseñadores de PCB también utilizan herramientas que les ayudan a determinar cuánto costará fabricar la placa. 

  • hacer el tablero

Después de crear los archivos de datos de salida, el siguiente paso es enviarlos a una planta de fabricación para hacer la placa. Después de cortar las trazas y los planos en las capas de metal, debe presionarlos para crear un "tablero desnudo" que esté listo para armar. Cuando el tablero llega a donde puedes armarlo, puedes darle las piezas que necesita. Después de eso, puede someterlo a uno de los varios procesos de soldadura diseñados para cada parte. La placa finalmente está lista ahora que ha pasado todas las pruebas necesarias. 

Materiales utilizados para hacer FPCB

Los productos FPCB no solo están hechos de un material flexible, sino que también se sienten livianos y delgados. La estructura es tan liviana que puede estirarla muchas veces sin dañar el aislamiento de la PCB. La placa blanda no puede manejar corriente o voltaje de alta conducción porque está hecha de plástico y está hecha de cables. Esto lo hace menos útil en circuitos electrónicos de alta potencia. Pero puede usar mucho las placas blandas en productos electrónicos de consumo de baja potencia y baja corriente. Los tableros blandos rara vez se utilizan como soporte principal en el diseño de productos porque su costo unitario es alto. Esto se debe a que el PI de material clave controla cuántos tableros blandos cuestan por unidad. En cambio, son contratados para llevar a cabo solo las partes "suaves" del diseño crítico. Los componentes electrónicos o módulos funcionales que necesitan moverse y funcionar necesitan placas de circuito blandas. Por ejemplo, la lente de zoom electrónico en una cámara digital o el circuito electrónico del cabezal de lectura en una unidad de disco óptico son ejemplos de esto. El PI, también llamado poliimida (PI), se puede descomponer en PI completamente aromático y semiaromático. Puede usarlo en función de su estructura molecular y su capacidad para manejar altas temperaturas. El PI totalmente aromático es un compuesto químico que es uno de los tipos puros de PI. Las cosas pueden ser blandas o duras, o pueden ser ambas. Debido a que se infunden, los materiales que se pueden inyectar no se pueden moldear, pero se pueden triturar, sinterizar y usar de manera diferente. El PI semiaromático es un tipo de polieterimida que pertenece a este grupo. Debido a que el material es termoplástico, el moldeo por inyección se usa a menudo para fabricar polieterimida. Con PI termoendurecible, puede utilizar moldeo por laminación de materiales impregnados, moldeo por compresión y moldeo por transferencia, que necesitan diferentes calidades en las materias primas. 

Tipos de FPCB

Los circuitos flexibles vienen en ocho tipos, desde una sola capa hasta varias capas y rígidos. Estos son algunos de los tipos más comunes de circuitos flexibles. 

  • Circuitos flexibles de un solo lado: Estos circuitos tienen una capa de cobre entre dos capas de aislamiento. O una capa de aislamiento (generalmente poliimida) y un lado que no está cubierto. Luego, el diseño del circuito se graba químicamente en la capa de cobre debajo. Debido a cómo están hechos, los componentes, conectores, pines y refuerzos se pueden agregar a las placas de circuito impreso flexibles de un solo lado.
  • Circuitos flexibles de un solo lado con doble acceso: Algunas PCB flexibles de un solo lado tienen un diseño que permite llegar a los conductores del circuito desde ambos lados de la placa. El uso de una PCB flexible y capas específicas para esta función de diseño permite llegar a la capa de cobre a través de la capa de poliimida del material base.
  • Circuitos flexibles de doble cara: Estos circuitos son placas de circuito impreso flexibles con dos capas conductoras. Estos circuitos están separados por aislamiento de poliimida. Los lados exteriores de la capa conductora pueden estar expuestos o cubiertos. La mayoría de las capas están conectadas mediante placas a través de agujeros, pero hay otras formas. Al igual que las versiones de una sola cara, las PCB flexibles de doble cara pueden contener piezas adicionales como pines, conexiones y refuerzos.
  • PCB flexibles multicapa. Estos circuitos usan tres o más capas conductoras flexibles con capas aislantes en el medio para hacer circuitos de una o dos caras. Las capas exteriores de estas unidades suelen tener cubiertas y un orificio pasante. A menudo están enchapados en cobre y corren a lo largo del grosor de estos circuitos flexibles. Con circuitos flexibles de varias capas, puede evitar cruces, diafonía, impedancia y problemas de blindaje. Hay muchas formas de diseñar circuitos multicapa. Por ejemplo, las vías ciegas y enterradas pueden construir tableros flexibles de varias capas como lo hace FR4. Además, puede laminar las capas de un circuito de varias capas una y otra vez para obtener protección adicional, pero este paso generalmente se omite si la flexibilidad es más importante.
  • Circuitos rígido-flexibles: Estos PCB son un poco diferentes a los demás y, por lo general, cuestan más que otras opciones de PCB flexibles, aunque tienen el mismo propósito. La mayoría de las veces, estos diseños tienen dos o más capas conductoras, con aislamiento rígido o flexible entre cada una. A diferencia de los circuitos multicapa, solo usan refuerzos para mantener la unidad unida y los conductores se colocan en capas que no son flexibles. Debido a esto, los PCB rígido-flexibles se han vuelto populares en las industrias aeroespacial y de defensa.
  • Tableros flexibles de aluminio: Las placas de circuito impreso de aluminio flexible funcionan mejor en industrias como la medicina y los automóviles que usan mucha electricidad y luz. Y debido a que son pequeños, pueden pasar por puertas pequeñas. Estas son excelentes inversiones porque son baratas, ligeras y duraderas. También tienen capas de aluminio que ayudan a que el calor se mueva a través de ellos.
  • Microcircuitos: Las placas de microcircuitos flexibles son la mejor solución para la electrónica de consumo. Debido a su ligereza y resistencia a golpes y vibraciones, estos materiales son perfectos para la electrónica de consumo. Los microcircuitos tienen una buena integridad de la señal, por lo que su pequeño tamaño no afecta su funcionamiento.
  • Placas de interconector de alta densidad (HDI) con circuitos flexibles: Estos tienen una de las tecnologías de más rápido crecimiento en el negocio de placas de circuito impreso. Debido a que tienen más cables que las placas de circuito tradicionales, mejoran el rendimiento eléctrico y la velocidad al mismo tiempo que hacen que el equipo sea más liviano y pequeño. Funcionan muy bien en dispositivos como teléfonos celulares, computadoras y consolas de videojuegos.
  • Placas de circuito impreso ultradelgadas y flexibles: Estos tienen piezas pequeñas y delgadas y materiales de tablero. Esto los hace perfectos para dispositivos electrónicos que necesitan ser portátiles o colocarse dentro del cuerpo. O para cualquier otro uso que necesite circuitos muy ligeros.
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Aplicaciones de FPCB

Una PCB flexible es lo mismo que una placa de circuito impreso regular, excepto que las conexiones del circuito están hechas con un material base flexible. Esto es especialmente útil para las cosas que no están destinadas a instalarse de forma permanente. Los PCB flexibles se utilizan cada vez en más industrias porque duran mucho tiempo y ocupan poco espacio. Los siguientes son algunos ejemplos de dónde y cómo se puede utilizar esta tecnología: 

  • Industria del automóvil: Cada vez más coches tienen piezas electrónicas. Por lo tanto, es esencial que los circuitos puedan manejar los golpes y sacudidas que ocurren dentro de un automóvil. Una placa de circuito impreso flexible es una opción comercial crucial porque es económica y dura mucho tiempo.
  • Electrónica de consumo: Las placas de circuito impreso (PCB) flexibles se utilizan a menudo en la electrónica de consumo. Por ejemplo, teléfonos celulares, tabletas, cámaras y grabadoras de video. La capacidad de la PCB flexible para manejar golpes y vibraciones será útil si necesita mover estas cosas con frecuencia.
  • Aplicaciones digitales de alta velocidad, RF y microondas: Los PCB flexibles son excelentes para alta frecuencia. Puede usarlos en aplicaciones digitales de alta velocidad, RF y microondas porque son confiables.
  • Electrónica industrial. La electrónica industrial necesita PCB flexibles que puedan absorber impactos y detener las vibraciones porque tienen que soportar mucha tensión y vibración.
  • LEDs: Los LED se están convirtiendo en el estándar para la iluminación en hogares y negocios. La tecnología LED es una gran parte de esta tendencia porque funciona bien. La mayoría de las veces, el único problema es el calor, pero la buena transferencia de calor de una placa de circuito impreso flexible puede ayudar.
  • Sistemas médicos: A medida que aumenta la demanda de implantes electrónicos y equipos quirúrgicos portátiles. Esto hace que los diseños electrónicos compactos y densos sean más críticos en el sector de los sistemas médicos. Puede usar placas de circuito impreso flexibles en ambos. Porque puede doblarlos y pueden manejar las tensiones de la tecnología quirúrgica y los implantes.
  • Electrónica de potencia. En el campo de la electrónica de potencia, una placa de circuito impreso flexible tiene el beneficio adicional de manejar corrientes más altas porque tiene capas de cobre muy flexibles. Esto es muy importante en el negocio de la electrónica de potencia, ya que los dispositivos necesitan más energía cuando funcionan a plena capacidad.

La importancia de FPCB

Puedes usar mucho las tablas flexibles tanto en situaciones dinámicas como estáticas porque puedes doblarlas. En comparación con las placas de circuito impreso rígidas, puede estirar las placas de circuito utilizadas en aplicaciones dinámicas sin romperlas. Las mediciones de pozos en la industria del petróleo y el gas son perfectas para diseños de circuitos flexibles. Debido a que pueden soportar altas temperaturas (entre -200 °C y 400 °C), aunque las placas flexibles tienen sus usos, no puede usarlas en lugar de las placas de circuito regulares. Las tablas rígidas son una opción natural porque son económicas. Puede usarlos en aplicaciones de fabricación automatizadas de alto volumen. Las placas de circuito flexibles son el camino para el rendimiento, la exactitud, la precisión y la flexión constante. 

Desafíos y consideraciones de costos de FPCB

Cuando se trabaja con FPCB, como cuando se intenta hacer cambios o reparaciones, pueden surgir problemas. Necesita un nuevo mapa base o una reescritura del software de litografía para cambiar el diseño. No es fácil hacer cambios porque primero debe quitarle al tablero una capa protectora. El largo y el ancho están limitados por el tamaño de las máquinas que se usan para fabricarlos. Además, puede romper los FPCB si los manipula sin cuidado. Entonces, las personas que saben lo que están haciendo necesitan soldarlos y arreglarlos.

El costo es siempre un factor importante. Sin embargo, la aplicación afecta en gran medida la rentabilidad de los FPCB en comparación con los PCB rígidos. Dado que cada aplicación de FPCB es única, los gastos asociados con el diseño del circuito inicial, el diseño y las placas fotográficas son costosos para cantidades pequeñas.

En última instancia, los FPCB pueden ser más asequibles para mayores volúmenes de fabricación debido a la menor cantidad de cables, conectores, arneses de cables y otras piezas necesarias para el ensamblaje. Esto es particularmente cierto cuando se consideran las ventajas aguas arriba y aguas abajo, como la reducción del riesgo de la cadena de suministro y la disminución de las solicitudes de mantenimiento provocadas por la disponibilidad de menos piezas.

fpcb
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Funciones avanzadas de FPCB

La industria de circuitos flexibles ha estado creciendo a un ritmo constante. Debido a este crecimiento, ha habido más mejoras en la tecnología, tales como: 

  • Superposiciones gráficas: Las superposiciones gráficas permiten a los usuarios hablar con los circuitos debajo de las PCB. Son cubiertas de acrílico o poliéster para PCB. Estas superposiciones a menudo tienen LED, LCD e interruptores que permiten a los usuarios hablar con la PCB de la forma que deseen.
  • Soldadura de barra caliente: Puede usar una conexión de soldadura de barra caliente en lugar de un conector para vincular un tablero duro y un circuito flexible. El resultado es una conexión más barata que es más fuerte y dura más.
  • Ranuras y agujeros cortados con láser: En el pasado, los FPCB se podían cortar con navajas. Y la calidad del corte dependía de qué tan buena fuera la persona usando la navaja. Pero con los láseres que tenemos ahora, podemos cortar líneas con mucha precisión y control, lo que nos permite hacer circuitos aún más pequeños en PCB flexibles.
  • Panelización: Placas de circuito, llamadas PCB, cuando se juntan en paneles grandes de muchos módulos. En líneas de montaje “pick-and-place”. Esto puede acelerar mucho el proceso de armar circuitos flexibles. El segundo paso es dividir las unidades en grupos más pequeños.
  • Adhesivos sensibles a la presión. Los adhesivos sensibles a la presión unen las cosas quitando un revestimiento y presionando un objeto en el pegamento. Este material se usa a menudo en placas de circuito impreso (PCB) para mantener las partes del circuito en su lugar sin usar soldadura.
  • Blindaje: En el pasado, la interferencia electromagnética ha sido un problema. Ha sido un problema, especialmente en lugares donde es más probable que la electrónica se vea afectada. Esto es un problema menor ahora porque la tecnología de blindaje ha mejorado. Redujo el ruido y facilitó el control de la impedancia de las líneas de señal.
  • Refuerzos: Los refuerzos hechos de materiales como FR4 y poliimida a menudo se agregan a los circuitos flexibles en los puntos de conexión. Los puntos de conexión donde el circuito podría necesitar soporte adicional. Debido a esto, el circuito durará más y funcionará mejor.
tira llevada
tira llevada

Beneficios de usar FPCB

La tecnología Flex PCB permite fabricar muchos productos y diseños nuevos. Su maleabilidad es buscada en piezas eléctricas. Piezas eléctricas como conexiones, hilos, cables y placas de circuito impreso. Estos son algunos de los beneficios de usar circuitos flexibles.

  • Los FPCB reducen el peso del dispositivo en aproximadamente un 70 %.
  • Dan más opciones para un mejor empaquetado electrónico.
  • Los FPCB lo ayudan a solucionar problemas de empaque y cableado. Esto se debe a que es flexible, adaptable y puede cambiar de forma.
  • Los FPCB reducen la necesidad de cables, conexiones, placas de circuito impreso y cables. Ayuda a resolver el problema de cómo conectar las cosas.
  • La capacidad de producir paquetes 3D es posible gracias a la conformidad y esbeltez del material.
  • Integración eléctrica: es sencillo crear soluciones personalizadas. Le permite basar su diseño en muchas alternativas de materiales. Además, puede seleccionar entre una variedad de técnicas y estilos de enchapado.
  • No importa cuán bueno o fuerte sea su disipador de calor, un circuito impreso flexible puede manejar el calor. Por lo tanto, funcionan bien en situaciones de alta potencia.
  • Los FPCB proporcionan repetibilidad mecánica y eléctrica.
  • Cuestan un 30 % menos que el cableado fijo tradicional y otros métodos de montaje.
  • FPCB necesita aproximadamente un 30% menos de espacio.
  • FPCB es más confiable porque no pueden ocurrir errores de cableado con él.

Inconvenientes de usar FPCB 

  • El diseño del circuito inicial, el cableado y los patrones fotográficos de un circuito flexible son más caros. Son caros porque puedes hacerlos para cada aplicación. Los Flexi-PCB no son rentables para usos de bajo volumen.
  • Las placas de circuito flexibles son difíciles de reemplazar y reparar. Una vez construido, debe cambiar los circuitos flexibles del diseño original o del programa de dibujo de luces. La superficie tiene una capa protectora que debe quitar antes de reparar y volver a colocar después. 
  • Debido a que son pequeñas, las placas de circuito impreso flexibles rara vez se utilizan. Por lo que su producción se suele realizar por lotes. Debido a los límites de tamaño de la maquinaria utilizada para fabricarlos, no puede hacerlos muy largos o anchos.
  • Es fácil dañar el circuito flexible al usarlo sin cuidado, y también puede dañarse si no está configurado correctamente. Debido a esto, la soldadura y el retrabajo necesitan operadores calificados.

Diferencias entre PCB rígidos y PCB flexibles

pcb flexible rígido vs pcb flexible
pcb flexible rígido vs pcb flexible

Cuando la mayoría de las personas piensan en una placa de circuito, se imaginan una placa de circuito impreso (PCB). Sobre una base no conductora. Estas placas conectan partes eléctricas con pistas conductoras y otras partes. El vidrio se usa a menudo como material de sustrato no conductor de una placa de circuito rígido. Debido a que hace que la placa sea fuerte y rígida, una placa de circuito rígida puede evitar que los componentes se calienten demasiado debido a su diseño robusto. Puede hacer placas de circuitos tradicionales de materiales duros como cobre o aluminio. Pero puede hacer PCB flexibles que sean más fáciles de doblar, como la poliimida. Los circuitos flexibles pueden absorber los golpes, liberar el calor adicional y adoptar una amplia gama de formas porque se pueden doblar. Debido a que están hechos para ser flexibles, los circuitos flexibles se utilizan cada vez más en dispositivos electrónicos pequeños y modernos. Existen algunas diferencias significativas entre las placas de circuito impreso (PCB) y los circuitos flexibles. 

  • Debido a que el cobre recocido laminado es más flexible que el cobre electrodepositado, puede usarlo como material conductor en circuitos flexibles en lugar del cobre electrodepositado.
  • En la fabricación, puede usar una superposición en lugar de una máscara de soldadura. Puede hacerlo para proteger los circuitos expuestos en una PCB flexible.
  • Aunque los circuitos flexibles son más caros, las placas de circuito rígido son menos costosas. Pero debido a que los circuitos flexibles son pequeños, los ingenieros pueden usarlos para hacer que sus dispositivos sean más pequeños. Están ahorrando dinero de maneras que no son obvias.

Importancia de FPCB en tiras de LED

A medida que la tecnología mejora, LED tiras son cada vez más populares. Las tiras de LED ya son una excelente manera de iluminar y decorar su hogar, y la PCB flexible solo mejora las cosas. Las tiras de LED son placas de circuito que están conectadas entre sí. SMT (tecnología de montaje en superficie) se utiliza para fabricar placas de circuito impreso (PCB) flexibles con piezas montadas en superficie (LED SMD, conectores, etc.). . Cuando se ensamblan los chips LED, el FPCB actúa como base para ellos. Tan importante como la estructura de una placa de circuito es lo bien que puede deshacerse del calor. La electrónica flexible es de gran ayuda cuando se trata de tiras de luces LED. Al igual que los PCB rígidos, varios FPCB son circuitos de PCB de una, dos capas y múltiples capas. 

Preguntas Frecuentes 

PCB flexible es el camino a seguir cuando necesita una placa de circuito que pueda tomar cualquier forma. A menudo se utilizan cuando es necesario mantener la densidad y la temperatura constantes. En diseños flexibles, puede usar poliimida o una película de poliéster transparente como sustrato. Estos materiales pueden manejar bien el calor y son adecuados para soldar componentes. 

  1. Consigue una película recubierta de cobre. Consigue algunas láminas de poliimida que sean tan delgadas como el papel y que tengan cobre en uno o ambos lados.
  2. Imprime con tinta sólida. Encuentre una impresora con tinta sólida para que pueda imprimir en película de cobre.
  3. Imprimir en Pyralux
  4. Grabarlo. 
  5. Coloca las piezas en el tablero. 
  1. PCB de una sola cara.
  2. PCB de doble cara.
  3. PCB multicapa.
  4. PCB rígidos.
  5. PCB flexibles.
  6. PCB rígido-flexibles.

Puede usar FPCB en todos los dispositivos electrónicos, como calculadoras, teléfonos celulares, impresoras y televisores LCD. Cámaras. Puede usarlos en muchos dispositivos médicos, como monitores cardíacos, marcapasos y audífonos. También puede usarlos en brazos robóticos, máquinas de procesamiento, lectores de códigos de barras, etc.

  1. Son posibles usos más extendidos para varios artículos en todas las industrias gracias a la flexibilidad.
  2. Mayor confiabilidad debido a una menor posibilidad de falla en la conexión de cables
  3. reducción de peso y dimensiones en comparación con las tablas rígidas
  4. Los PCB flexibles son apropiados para entornos hostiles debido a su amplio rango de temperatura.
  5. La densidad del circuito es alta

A diferencia de los PCB tradicionales, los circuitos flexibles suelen tener núcleos hechos de un polímero flexible en lugar de fibra de vidrio o metal. La mayoría de los PCB flexibles están fabricados con película de poliimida (PI) como material base. Incluso después de ser termoestable, la película PI sigue siendo flexible, lo que significa que no se ablanda cuando se calienta. 

La mayoría de las PCB rígido-flexibles tienen un grosor de entre 0.2 mm y 0.4 mm. Una placa de circuito impreso (PCB) con una capa tiene un grosor de aproximadamente 0.2 mm, mientras que una PCB con casi cuatro capas tiene un grosor de 0.4 mm. 

El costo de hacer un PCB rígido-flexible es más alto que el de un PCB regular. Pero es más fácil de armar y requiere menos soldadura y conectores de placa a placa. Debido a esto, los costos de fabricación de su sistema o producto disminuirán, especialmente si el área es pequeña. 

Las placas de circuito impreso (PCB) pueden ser rígidas o flexibles. Conectan las partes electrónicas de varios dispositivos de consumo y no consumo. Como sugiere su nombre, una placa de circuito impreso (PCB) rígida tiene una capa base que no se puede doblar. Pero puede doblar, torcer y plegar PCB flexibles. 

Un circuito impreso es un tipo de dispositivo eléctrico en el que se imprime el cableado y otras partes como una capa delgada de material conductor sobre un sustrato aislante utilizando una de varias técnicas de artes gráficas.

  1. Prueba en circuito
  2. Prueba de sonda voladora
  3. Inspección óptica automatizada (AOI)
  4. Prueba de quemado
  5. Inspección de rayos X
  6. Prueba funcional
  7. Otra prueba funcional (soldabilidad, contaminación y más)
  1. Dispositivos médicos. 
  2. LEDs. 
  3. Electrónica de consumo. 
  4. Equipo industrial.
  5. Componentes Automotrices. 
  6. Componentes aeroespaciales. 
  7. Aplicaciones Marítimas. 
  8. Equipos de Seguridad y Vigilancia.
  1. Los PCB flexibles son caros al principio.
  2. Los FPC pueden ser difíciles de reparar y cambiar:
  3. tamaño limitado 
  4. Vulnerable al daño:

Puede caracterizar un circuito flexible por dos o más capas conductoras de cobre.

La cantidad de capas de PCB que se necesitan se basa en la cantidad de pines y las capas de señal. Para una densidad de pines de 1, necesita dos capas de señal. El número de capas necesarias aumenta a medida que disminuye la densidad de pines. Los PCB deben tener al menos diez capas cuando los pines por pulgada cuadrada son inferiores a 0.2. 

Para que la mayoría de estos dispositivos funcionen, necesitan señales fuertes. Con una PCB de 7 capas, puede mantener pequeñas las diafonías y las interferencias electromagnéticas. Debido a esto, es una excelente opción para sistemas como estos. Puede encontrar una PCB con siete capas en una computadora nueva. 

Aunque las PCB de tres capas son posibles. Los PCB de tres capas rara vez se usan porque los PCB de cuatro capas pueden hacer todo lo que puede hacer un PCB de tres capas y más. 

La PCB de 2 capas es una placa de circuito impreso con un recubrimiento de cobre tanto en la parte superior como en la inferior. También se le llama PCB de doble cara. La parte central de una placa de circuito impreso es una capa aislante, ya que es fácil de usar y se puede colocar y soldar por ambos lados.

Los PCB de dos capas tienen trazas de dos caras con una capa superior e inferior. Mientras que los PCB de cuatro capas tienen cuatro capas.

Estas seis capas tienen capas de señal, tierra (GND) y alimentación. Las capas primera y sexta deben ser capas de señal. Las primeras cuatro capas de PCB se pueden configurar de dos maneras: con dos capas de señal, una capa de tierra y una capa de potencia.

Resumen

Puede doblar y flexionar FPC para adaptarse a varias formas y tamaños. Esto los hace más fáciles de diseñar y usar. No puede colocar circuitos rígidos estándar en lugares con dimensiones extrañas, pero los circuitos flexibles sí. Los circuitos flexibles ocupan menos espacio en la placa base de la aplicación. Los hace más baratos y menos voluminosos. Al aprovechar al máximo todo el espacio disponible, una mejor gestión térmica hace que sea necesario mover menos calor. Los circuitos impresos flexibles podrían ser más confiables y durar más que los PCB rígidos, especialmente cuando los circuitos se sacuden constantemente o se encuentran bajo estrés mecánico. Los FPCB han reemplazado los métodos de conectividad tradicionales. Los FPCB los han reemplazado a base de cables soldados y conectores cableados a mano debido a su bajo peso, perfil delgado, excelente resistencia mecánica, resiliencia a altas temperaturas y agentes atmosféricos, y buena inmunidad electromagnética (EMI). Piense en lo difícil que sería conectar todas las pantallas, controladores y pantallas en un automóvil moderno (controles giratorios, botones, etc.) porque estos componentes electrónicos están expuestos a cargas mecánicas y vibraciones. Necesitan una conexión segura sin importar cómo funcione el vehículo. Los FPCB garantizan cero tiempo de inactividad, una larga vida útil y un mantenimiento mínimo en la industria automotriz. 

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