Un rígido-PCB flexible Es un nuevo tipo de placa de circuito impreso que combina la durabilidad de la PCB rígida y la flexibilidad de la PCB flexible (FPC). Entre todos los tipos de placas de circuito, la PCB rígido-flexible ofrece la mayor resistencia a entornos hostiles, lo que la hace popular entre los fabricantes de equipos de control industrial, médicos y militares. WonderfulPCB también está aumentando gradualmente la proporción de PCB rígido-flexible en su producción total.
Las ventajas de los PCB rígidos-flexibles son sus excelentes propiedades tanto PCB rígido y FPC flexibles. Se pueden plegar, doblar y ahorrar espacio, a la vez que permiten la soldadura compleja de componentes. En comparación con los cables tradicionales, ofrecen una mayor vida útil, una estabilidad más fiable y son menos propensos a roturas, oxidación o desprendimientos, lo que mejora considerablemente el rendimiento del producto. Sin embargo, las PCB rígido-flexibles presentan algunas desventajas: su producción implica numerosos procesos, son difíciles de fabricar, tienen una baja tasa de rendimiento y requieren una gran cantidad de material y mano de obra, lo que las hace caras y con un ciclo de producción más largo.
¿Cuáles son las aplicaciones del rígido-flexible? PCB?
1.Uso industrial Esto incluye aplicaciones en industrias como la militar y la médica. La mayoría de las piezas industriales requieren precisión, seguridad y durabilidad, lo que hace que las PCB rígido-flexibles posean propiedades como alta fiabilidad, alta precisión, baja pérdida de impedancia, excelente calidad de transmisión de señal y durabilidad. Sin embargo, debido a la complejidad del proceso, el volumen de producción es pequeño y el precio unitario relativamente alto.
2. Teléfonos móviles – Aplicaciones comunes de PCB rígido-flexible En los teléfonos móviles se incluyen las bisagras de los teléfonos plegables, los módulos de la cámara, el teclado y los módulos RF.
3.Electrónica de Consumo: En productos de consumo, las cámaras digitales (DSC) y los dispositivos de vídeo digital (DV) son dispositivos representativos que impulsan el desarrollo de las placas de circuito impreso rígido-flexibles. Conectan diferentes placas de circuito impreso rígido y componentes en tres dimensiones, aumentando el área útil total de la placa de circuito impreso manteniendo la misma densidad de circuito. Esto mejora la capacidad del circuito y reduce las limitaciones de transmisión de señal y los errores de ensamblaje. Además, al ser ligeras, delgadas y flexibles, las placas de circuito impreso rígido-flexibles contribuyen a reducir el tamaño y el peso del producto.
4.Motorium – En los vehículos, las PCB rígido-flexibles se utilizan en aplicaciones como la conexión de botones en el volante a la placa base, la vinculación de pantallas y paneles de control en sistemas de video de vehículos, el control de botones en los paneles de las puertas de los automóviles, sistemas de imágenes de radar de marcha atrás, sensores (calidad del aire, temperatura, humedad y control de gases especiales), sistemas de comunicación, navegación por satélite, paneles de control de asientos traseros y sistemas de detección de vehículos externos.
Puntos clave en la fabricación de PCB rígido-flexibles
La creación y el desarrollo de los FPC y PCB dieron origen al PCB rígido-flexible, que se forma combinando placas de circuito flexibles y placas de circuitos rígidos mediante procesos como la laminación. El punto clave en la fabricación de PCB rígido-flexibles reside en el proceso de laminación, especialmente en la unión entre las secciones flexible y rígida. Si bien los procesos de laminación de PCB o FPC independientes están consolidados, la combinación de ambos tipos en placas rígido-flexibles sigue siendo un desafío para los fabricantes.
- El uso de máquinas de laminación al vacío garantiza una presión y temperatura continuas para una adhesión y unión óptimas del material.
- Se deben seleccionar materiales de recubrimiento adecuados: un recubrimiento blando puede mostrar rastros y patrones de metal en la superficie, mientras que un material demasiado duro puede provocar subpresión y burbujas.
Desafíos en la fabricación de PCB rígido-flexibles
Las PCB rígido-flexibles implican procesos complejos, y ciertas tecnologías y desafíos clave son difíciles de controlar. Las diferencias de estructura y material entre las placas flexibles y rígidas resultan en diferencias significativas en su estabilidad dimensional, lo que hace que la elección de los materiales adecuados sea crucial para una alineación correcta.
Para la sección flexible:
- Los materiales blandos deben guiarse a través de la línea de producción utilizando una placa portadora para evitar atascos y desperdicios.
- El manejo preciso de las capas individuales es fundamental para la alineación, especialmente debido a la sensibilidad de los materiales de poliimida a las soluciones alcalinas fuertes, que pueden provocar hinchazón.
- La calidad de la laminación se puede mejorar utilizando materiales de protección adecuados, como películas de polipropileno o láminas de PTFE, para mejorar la unión entre las capas.
Para la sección rígida:
- Garantizar una dirección de grano uniforme de la tela de fibra de vidrio y eliminar la tensión térmica durante la laminación para evitar deformaciones.
- Control de la expansión y contracción durante la laminación, especialmente para secciones flexibles.
- Las ventanas flexibles se pueden procesar utilizando métodos de prefresado o posfresado, dependiendo de la estructura y el espesor del tablero.
Impacto del aumento de precios de las materias primas en los costos de las PCB rígidas y flexibles
Desde septiembre de 2020, los precios del CCL (laminado revestido de cobre) han aumentado significativamente debido a la escasez de materias primas y la fuerte demanda derivada. El aumento de los costos de las materias primas, en particular del cobre, la fibra de vidrio y la resina, ha impulsado los precios del CCL hasta en un 100 %. Sin embargo, este aumento de precio ha tenido un impacto relativamente pequeño en los costos de las PCB rígido-flexibles, ya que los costos de los materiales representan una proporción menor del costo total en comparación con las PCB convencionales.
Puntos de control de calidad en la fabricación de PCB rígido-flexibles para módulos de cámara
Las PCB rígido-flexibles para módulos de cámara son especialmente difíciles de fabricar debido a la pequeña separación (2-3 milésimas de pulgada) entre las placas de circuito impreso (PAD) COB (chip-on-board) y a la necesidad de tratamientos superficiales como ENEPIG (níquel electrolítico, paladio electrolítico, oro por inmersión), que pueden provocar grabado lateral. Para solucionar esto, se deben resolver dos desafíos:
- Grabado de línea fina Para manipular almohadillas COB de tamaño pequeño, se recomienda utilizar máquinas de exposición LDI (imágenes directas por láser), ya que ofrecen mayor resolución que las máquinas tradicionales. Esto ayuda a evitar la desalineación durante la exposición.
- Control de grabado lateral de la máscara de soldadura – Se debe utilizar tinta de máscara de soldadura más fina para reducir los poros en la tinta, lo que de lo contrario provocaría altas tasas de recubrimiento lateral y cortocircuitos durante el tratamiento de la superficie.
En conclusión, rígido-flexible Creación de prototipos de PCB y la fabricación implican desafíos únicos debido a su estructura material y aplicaciones, requiriendo ajustes en cada paso de producción para optimizar procesos y parámetros.
