Fabricante de PCB Rígida-Flexible hasta 18 capas

¿Qué son Placas de Circuito Rígidas-Flexibles?

Como su nombre indica, una PCB rígida-flexible es un híbrido de una PCB flexible y una PCB rígida. La combinación de los dos tipos de placas aprovecha las ventajas que ofrece cada uno, integrando la versatilidad de la placa flexible con la robustez de la placa rígido. PCB rígidas-flexibles se utilizan en diseños mecánicos más complejos, eliminando los cables y el cableado flexible y sustituyéndolo por circuitos integrados.

Las PCB rígidas-flexibles, por definición, son una combinación de piezas rígidas unidas por zonas flexibles de interconexión en las que el material flexible se utiliza en toda la superficie de la PCB.

Las partes rígidas son las que no requieren flexión. De nuevo, los PTH realizan las conexiones de capa a capa según sea necesario. Las rígidos-flexibles también pueden emplear otras tecnologías según sea necesario, por ejemplo, HDI. A diferencia de las PCB flexibles rentables, las PCB rígidas-flexibles pueden ser un poco más costosas debido a su intrincado diseño.

El diseño de PCB rígida-flexible puede utilizarse para eliminar o reducir en gran medida los requisitos de mazos de cables voluminosos y costosos, eliminando a su vez costes y reduciendo el tiempo de ensamblaje. Al igual que las PCB flexibles puras, se utiliza un gran volumen de PCB rígidas-flexibles en aplicaciones aeronáuticas y espaciales, y también en automoción y equipos de prueba.

Las capas flexibles de una PCB Rígida-Flexible están enterradas dentro de la placa y penetran a través de las secciones rígidos de la PCB.

La tendencia a la miniaturización de la electrónica continúa. Las soluciones de placa de circuito integrado son cada vez más populares como medio de utilizar eficazmente el volumen aún más pequeño de la carcasa en las tres dimensiones.

Una placa de circuito impreso rígido-flexible es única, ya que la parte rígida del circuito puede colocarse directamente en la aplicación. A continuación, la sección flexible puede doblarse e incluso plegarse para ajustarse alrededor de los componentes y realizar otra conexión directa. Este aspecto garantiza una conexión fiable con las piezas para un mayor rendimiento.

Algunos de los productos más comunes que incorporan las PCB rígidas-flexibles en su diseño son los ordenadores portátiles, los smartphones y los dispositivos wearables, debido a la capacidad de flexión de las rígidos-flexibles.

Las placas PCB rígidas-flexibles son placas PCB que tienen PCB flexibles (FPC) y PCB rígidas en la misma placa, que se suelen emplear para ahorrar espacio, eliminar ensamblajes de cableado y también se pueden soldar con componentes complejos. La combinación de otras placas de mayor tecnología, como las HDI, como parte de su embalaje, también es un diseño habitual.

Diseño de la PCB Rígida-Flexible

Los diseños de las PCB rígidas-flexibles son un poco más complejos, ya que estas placas se diseñan en 3D, lo que permite doblar o retorcer la placa para crear la forma deseada para el producto. Diseñar una placa en 3D significa que puede ofrecer una mayor eficiencia espacial y, por lo tanto, puede utilizarse en casos especiales en los que puede ser necesario reducir el espacio y el peso, como en los dispositivos médicos. Al poder diseñar en tres dimensiones, los diseñadores pueden retorcer, plegar y enrollar los sustratos de las placas flexibles para conseguir la forma deseada para el embalaje de la aplicación final.

Las PCB rígidas-flexibles suelen ser más finas que otras placas, lo que significa que son una gran opción para cualquier necesidad de embalaje fino o ligero que puedan tener sus productos. Con finas capas de cobre y laminados sin adhesivo, es una gran solución pequeña, fina y ligera para sus necesidades de diseño de circuitos.

Aplicaciones de Fabricación de las PCB Rígidas-Flexibles:

Las PCB rígidas-flexibles ofrecen una amplia gama de aplicaciones, desde dispositivos inteligentes hasta teléfonos móviles y cámaras digitales. La fabricación de placas rígidas-flexibles se utiliza cada vez más en dispositivos médicos, como marcapasos, por su capacidad para reducir espacio y peso. Las mismas ventajas de uso de la PCB rígida-flexible pueden aplicarse a los sistemas de control inteligentes.

En los productos de consumo, rigid-flex no sólo maximiza el espacio y el peso, sino que mejora enormemente la fiabilidad, eliminando muchas necesidades de juntas de soldadura y cableado delicado y frágil que son propensos a problemas de conexión. Estos son sólo algunos ejemplos, pero las PCB rígidas-flexibles pueden utilizarse en beneficio de casi todas las aplicaciones eléctricas avanzadas, incluidos equipos de pruebas, herramientas y automóviles.

La PCB Rígida-Flexible y su proceso de producción

El desarrollo de FPC y PCB ha dado lugar a un nuevo producto que se llama PCB rígida-flexible. Por lo tanto, la PCB rígida-flexible es de acuerdo con los requisitos del proceso pertinente y a través del proceso de laminación para combinar la placa rígido y la placa flexible para formar una placa de circuito con características de FPC y características de PCB.

Debido a que la PCB rígida-flexible tiene una variedad de formas estructurales complejas, el proceso de fabricación también es diferente. La imagen inferior muestra la PCB rígida-flexible normal y un ejemplo de diseño de apilado normal.

La producción de PCB rígida-flexible se basa en los siguientes pasos: el primer paso es procesar la capa de cubierta exterior rígido. El gráfico de galvanoplastia que necesita ser presionado en la capa exterior, y luego a través de la fresadora CNC, punzonado o método láser, enrutamiento hacia fuera o enrutamiento de la mitad de la profundidad de la parte flexible que se encuentra en la capa rígido. El tablero flexible y la cubierta exterior rígido se deshuesan mediante una lámina adhesiva. La hoja adhesiva ha sido preabierta en la parte flexible.

Durante el proceso de laminación, si la capa exterior rígido utiliza estructura de enrutamiento, se debe preparar un tablero de relleno a presión adecuado para la parte flexible. Utilizando una máquina de prensado al vacío para obtener una mejor calidad de prensado, y mientras tanto con algunos materiales de revestimiento auxiliares, como PE, etc., de modo que el proceso de prensado pueda proporcionar una presión uniforme en todo el tablero, y hacer que la hoja adhesiva de baja fluidez fluya completamente y llene el hueco, especialmente para estructuras complejas. Antes de la adhesión o laminación, se debe realizar un horneado adecuado según sea necesario para eliminar la humedad.

Después de la laminación, La PCB rígida-flexible puede utilizar un proceso de tratamiento de agujeros pasantes que es similar al de una placa rígido multicapa, la parte diferente es eliminar la suciedad de perforación. El método de eliminación de la suciedad de perforación depende de los materiales utilizados. Como en el caso de la placa rígido, se taladra el agujero después de la cocción completa, y luego se utiliza el proceso de grabado por plasma para eliminar los residuos en la pared del agujero. Antes de tratar el plasma, también es necesario hornear para eliminar el vapor de agua. Por lo general, se recomienda que el poliéster caval no supere las 13um. Se puede utilizar el proceso de galvanoplastia de poros de la placa rígido convencional, pero los parámetros específicos del proceso de galvanoplastia deben determinarse en función de los datos de las pruebas de fiabilidad de los poros.

El siguiente proceso es similar al de la placa rígido multicapa. En procesos similares se pueden utilizar el grabado de la capa exterior, la membrana de recubrimiento (película soldada), el tratamiento de la superficie, etc. Al hacer el contorno de la PCB rígida-flexible, eliminar la placa de relleno en la parte flexible o el control de profundidad cubierta exterior rígido en la zona flexible se puede formar en una PCB rígida-flexible.

Una cuidadosa consideración de las soluciones Rigid-Flex y una adecuada evaluación de las opciones disponibles en las primeras etapas de la fase de diseño de la PCB rígida-flexible reportarán importantes beneficios. El fabricante de las PCB rígidas-flexibles debe participar desde el principio en el proceso de diseño para garantizar que las partes de diseño y fabricación estén coordinadas y para tener en cuenta las variaciones del producto final.

La fase de fabricación de Rigid-Flex también es más compleja y requiere más tiempo que la fabricación de placas rígidas. Todos los componentes flexibles del ensamblaje Rigid-Flex tienen procesos de manipulación, grabado y soldadura completamente diferentes a los de las placas FR4 rígidos.

Ventajas de PCB Rígida-Flexible

Los requisitos de espacio se pueden minimizar aplicando 3D

Al eliminar la necesidad de conectores y cables entre las piezas rígidas individuales, se puede reducir el tamaño de la placa y el peso total del sistema.

Al maximizar el espacio, a menudo se reduce el número de piezas.

El menor número de soldaduras garantiza una mayor fiabilidad de las conexiones.

La manipulación durante el ensamblaje es más sencilla en comparación con las placas flexibles.

Simplificación de los procesos de ensamblaje de placas de circuito impreso.

Los contactos ZIF integrados proporcionan interfaces modulares sencillas con el entorno del sistema.

Las condiciones de prueba se simplifican. Es posible realizar una prueba completa antes de la instalación.

Los costes logísticos y de ensamblaje se reducen considerablemente con las placas rígidas flexibles.

Es posible aumentar la complejidad de los diseños mecánicos, lo que también mejora el grado de libertad para soluciones de carcasa optimizadas.

Aplicaciones de la fabricación de PCB rígida-flexible

Las PCB rígidas flexibles ofrecen una amplia gama de aplicaciones, desde armamento militar y sistemas aeroespaciales hasta teléfonos móviles y cámaras digitales. La fabricación de placas flexibles rígidos se utiliza cada vez más en dispositivos médicos, como marcapasos, por su capacidad para reducir espacio y peso. Las mismas ventajas del uso de PCB rígida-flexible pueden aplicarse al armamento militar y a los sistemas de control de armas.

En los productos de consumo, la flexión rígido no sólo maximiza el espacio y el peso, sino que mejora enormemente la fiabilidad, eliminando muchas necesidades de juntas de soldadura y cableado delicado y frágil que son propensos a problemas de conexión. Estos son sólo algunos ejemplos, pero las PCB rígidas-flexibles pueden utilizarse en casi todas las aplicaciones eléctricas avanzadas, como equipos de pruebas, herramientas y automóviles.

Estructuras disponibles para PCB rígida-flexible

Existen numerosas estructuras diferentes. Las más comunes se definen a continuación:

Construcción rígido flexible tradicional (IPC-6013 tipo 4) Combinación de circuito rígido y flexible multicapa que contiene tres o más capas con orificios pasantes chapados.

Construcción rígido flexible asimétrica, en la que el FPC está situado en la capa exterior de la construcción rígido. Con tres o más capas con orificios pasantes chapados.

Construcción rígido flexible multicapa con vía enterrada/ciega (microvía) como parte de la construcción rígido. Se pueden conseguir 2 capas de microvía. La construcción también puede incluir dos estructuras rígidos como parte de una construcción homogénea.

Fabricante de Placas de Circuito Impreso Flexibles-Rígidas

Las placas de circuito impreso (PCB) rígidos-flexibles se fabrican combinando tecnologías de placas rígidas y flexibles. Estas placas de circuito están formadas por múltiples capas internas de circuitos flexibles. Para unir estas capas internas se utiliza una película adhesiva epoxi preimpregnada. La principal ventaja de estas placas es que combinan la mejor calidad de las placas de circuitos flexibles y rígidos. Esto puede tener varias ventajas adicionales en lo que respecta a la estabilidad, el ensamblaje, la transmisión de señales y el tamaño general del circuito. HitechPCB proporciona una serie de variantes en las PCB rígidas-flexibles, que incluyen la flexión rígido de 4 capas con acabado ENIG, flexión rígido de 10 capas con flexión de 4 capas, flexión rígido de 12 capas con disipador de calor, tarjetas de circuitos flexibles rígidos de 14 capas, y muchos más. Es uno de los principales fabricantes de PCB rígida-flexible.

Cada placa de circuito impreso depende del cobre para transportar la electricidad. Entendemos que el espesor del cobre juega un papel clave en el rendimiento de estas placas de circuito. Por lo tanto, permitimos a los clientes elegir entre una variedad de espesores de cobre, incluyendo 0,5 OZ, 1,0 OZ, 2,0 OZ, 3,0 OZ, hasta 6 OZ. La máscara de soldadura contribuye a mejorar el aspecto estético de los componentes de la placa de circuito impreso. Podemos proporcionar placas de circuito impreso flex rígidos en varios colores de máscara de soldadura, incluyendo blanco, negro, azul, verde, rojo y blanco Taiyo PSR4000. La placa de circuito impreso puede suministrarse en colores de serigrafía: blanco y negro.

Las placas de circuito impreso flexibles rígidos tienen unos requisitos de espacio mínimos que se optimizan mediante la aplicación 3D. Estas placas de circuito impreso no necesitan cables ni conectores entre las piezas rígidas. Esto ayuda a reducir el tamaño de la placa, así como el peso total del sistema. Estas menores juntas de soldadura también ayudan a garantizar una alta conectividad. Además, estas placas tienen contactos ZIF integrados. Estos contactos ayudan a simplificar la interconexión del sistema. Esta PCB rígida-flexible de 4 capas y otras placas de circuito impreso e envasan al vacío durante el transporte. Esto nos ayuda a asegurar la calidad, así como las condiciones de trabajo de las placas.

La desventaja y la ventaja de la PCB Rígida-Flexible

La PCB rígida-flexible tiene muchos procesos de producción con la característica de una dificultad superior en la producción y una alta tasa de defectos. Su mayor desventaja es que el precio es más caro que la PCB flexible o PCB rígida y largo ciclo de producción. Otra desventaja es que tanto el SMT como los hornos pueden necesitar utilizar soportes para apoyar la PCB flexible, lo que prácticamente aumenta el coste del SMT.

Una de las principales características de la PCB rígida-flexible es su perfil delgado y su forma cambiante, lo que la convierte en una solución ideal para envases ultrafinos y ultraligeros. Aunque las PCB rígidas-flexibles pueden ser más caros en diseño y fabricación, tienen muchas ventajas y pueden resolver muchos problemas de la tecnología tradicional de tableros duros.

1. Tamaño pequeño y forma flexible

La PCB rígida-flexible es más fácil de instalar más componentes en un espacio más pequeño, porque pueden cambiar la forma de acuerdo con un contorno específico. Esta tecnología reducirá el tamaño y el peso del producto final y el coste global del sistema. Al mismo tiempo, la forma compacta de la PCB rígida-flexible la convierte en la mejor opción para líneas finas y circuitos de alta densidad en tecnología HDI.

2. Personalizado para diferentes aplicaciones

La PCB rígida-flexible tiene varios paquetes, que se pueden personalizar para la aplicación de muchas industrias como la aeroespacial, militar, equipos médicos y electrónica de consumo. Pueden personalizar el tamaño y la forma para adaptarse al diseño de la carcasa y al diseño en 3D, lo que ofrece a los diseñadores más posibilidades para satisfacer diferentes requisitos en aplicaciones específicas. 

3. Mejor estabilidad mecánica

La estabilidad del cartón rígido y la flexibilidad del cartón flexible forman la estructura estable de todo el embalaje, al tiempo que conservan la fiabilidad y flexibilidad necesarias para su instalación en espacios reducidos.

4. Buen rendimiento en entornos difíciles

La PCB rígida-flexible tiene una alta resistencia y una gran capacidad de vibración, por lo que puede funcionar con normalidad en un entorno de alto estrés. En las PCB rígidas-flexibles se utilizan menos cables y conectores, lo que también reduce los riesgos de seguridad y mantenimiento en usos futuros.

5. Fácil de fabricar y probar

La PCB rígida-flexible requiere un número reducido de interconexiones y componentes/piezas relacionados. Ayuda a simplificar la operación de ensamblaje, haciendo que la PCB rígida-flexible sea más fácil de ensamblar y probar. La PCB rígida-flexible es muy adecuada para prototipos de PCB.

Además de las ventajas anteriores, otras ventajas comunes de la PCB rígida-flexible son la alta densidad de circuitos, la buena disipación del calor y la buena resistencia química. En una palabra, la PCB rígida-flexible combina todas las ventajas de la PCB rígida y la PCB flexible, y al mismo tiempo compensa sus deficiencias. Esta PCB es la mejor solución para diseñar circuitos fiables y potentes para dispositivos portátiles inteligentes y otras industrias.