Introducción

Es posible que ya haya creado sus placas de circuito impreso multicapa FR4 rígidas y esté satisfecho con su rendimiento. Conoce su construcción (FR4, capas de cobre, preimpregnado, etc.) y probablemente sepa cómo encargarlas y crearlas en línea. Sin embargo, se da cuenta de que las interconexiones de su proyecto son cada vez más complicadas y tienen menos espacio. Necesita algo más que conectores estándar para conectar sus placas.

 

Aquí es donde entran en juego las placas de circuito impreso Flex o Rigid-Flex.

 

¿Qué son las placas de circuito impreso flexibles?

Las placas de circuito impreso flexibles son diseños de circuitos flexibles que pueden ayudarle en sus proyectos con limitaciones de espacio. Imagine instalar teclados o pantallas LCD en un panel frontal en el que el espacio y la holgura son críticos (como en smartphones u ordenadores portátiles). En este caso, los diseños Flex PCB pueden ser de gran ayuda. Puede utilizar placas de circuito impreso Flex en partes no estacionarias de sus proyectos, como teclados deslizantes o carcasas abatibles. A continuación se indican las configuraciones de apilamiento y los materiales más comunes utilizados en las placas Flex PCB

Ejemplo de configuración de apilamiento de placas de circuito impreso flexibles

PCB flexible de una capa

1. Coverlay (Protector)
2. Adhesivo
3. Capa de cobre
4. Adhesivo
5. Poliamida (material base)
6. Refuerzo (opcional)

PCB flexible de dos capas

1. Coverlay (Protector)
2. Adhesivo
3. Capa superior de cobre
4. Adhesivo
5. Poliamida (material base)
6. Adhesivo
7. Capa inferior de cobre
8. Adhesivo
9. Coverlay (Protector)
10. Adhesivo
11. Refuerzo (opcional)

 

Coverlay es la capa de protección de una placa de circuito impreso flexible, muy parecida a las máscaras de soldadura de las placas de circuito impreso rígidas. Los fabricantes suelen utilizar un material plástico (poliimida) para esta capa. Los adhesivos sirven para unir las capas. La capa de cobre es donde se pueden colocar las pistas (como en una placa de circuito impreso FR4). Esta capa suele estar hecha de una lámina de cobre recocido para que pueda doblarse varias veces.

 

El material base con características de flexión es un material plástico llamado Polyimide (igual que el coverlay). Este material ayuda a doblar y curvar la placa. Se pueden añadir materiales rigidizadores en los extremos de una PCB flexible (FR4 o el propio Polyimide) para que los usuarios puedan insertar cómodamente los extremos en un conector.

 

Tenga en cuenta que las placas Flex PCB pueden ser de una o varias capas. Si desea varias capas, puede repetir el apilamiento de las capas de recubrimiento, cobre y poliimida.

 

¿Qué son las placas de circuito impreso rígido-flexibles?

Las placas de circuito impreso flexibles son geniales, pero la combinación de placas flexibles y rígidas hace las cosas más interesantes. Las PCB rígidas-flexibles ofrecen una solución sin conectores para sus proyectos. De este modo, ya no necesitará conectores FPC. Esta combinación significa menos conexiones manuales durante el montaje y una lista de materiales reducida. También puede crear placas de circuito impreso rígido-flexibles en un solo montaje de panel, lo que le libera al instante de otras tareas de montaje que requieren mucho tiempo.

 

Dado que las placas de circuito impreso rígido-flexibles tienen partes rígidas y flexibles, su configuración de apilado es bastante única. A continuación se muestra una configuración de apilamiento rígido-flexible de 4 capas.

Configuración de apilado de placas de circuito impreso rígido-flexibles

Cara de PCB rígida de cobre de 4 capas

1. Máscara de soldadura
2. Capa superior de cobre
3. FR4 (material base)
4. Prepreg -------> línea de unión
5. Capa interior de cobre
6. Poliamida
7. Capa interior de cobre
8. Prepreg--------> línea de unión
9. FR4 (material base)
10. Capa inferior de cobre
11. Máscara de soldadura

 

Lado de PCB flexible de cobre de 2 capas

1. Coverlay (Protección)----->línea de unión
2. Adhesivo Coverlay
3. Capa interior de cobre
4. Poliamida (material base)
5. Capa interior de cobre
6. Adhesivo Coverlay
7. Coverlay (Protección)---->línea de unión

 

Arriba, verás apilamientos rígidos y flexibles en un ensamblaje de un panel. Las PCB rígidas deben estar en ambos extremos de la parte flexible, que está en medio de estas PCB rígidas. ¿Cómo se unen estas PCB entre sí? La PCB rígida vacía espacio en sus supuestas capas internas. Las capas internas de cobre de la PCB rígida se convierten en las capas de cobre de la PCB flexible. En esencia, la PCB flexible se convierte en una con la PCB rígida, sólo que el prepreg de la PCB rígida se une a los adhesivos del coverlay y del coverlay.

 

¿Cómo empezar a crear una PCB flexible?

Utilizando cualquier software de diseño de PCB con parámetros de capas, puede crear una PCB flexible. Como diseñador de PCB, tienes que asignar la estructura de capas de tu PCB de forma muy parecida a cualquier PCB estándar. Estas capas incluyen el cobre (superior, inferior o interior), la máscara de soldadura (superior e inferior), la pasta de soldadura (superior e inferior), la serigrafía (superior e inferior), el contorno de la placa y otras. Después de esto, puedes continuar con el trazado de las capas de cobre de tu placa flexible. Las placas flexibles tienen consideraciones de diseño especiales, ya que tienen una estructura de plástico delgada.

Envíe su diseño a un fabricante

Después de diseñar y comprobar tus placas, puedes crear salidas de fabricación como cualquier PCB estándar. Después, puedes enviarlas a tu fabricante de PCB.

 

Depende del fabricante de placas de circuito impreso cómo procesará y fabricará la placa flexible. Para ello, debe comunicarles y transmitirles lo que espera de su producto. Por ejemplo, el grosor del FPC (grosor de la placa), los refuerzos, el color del recubrimiento (máscara de soldadura), el acabado de la superficie, etc.

¿Cómo especificar una placa de circuito impreso rígida-flexible?

Aunque una PCB rígida-flexible tiene un apilado y una forma únicos, puede diseñarla como una PCB estándar en su software de diseño de PCB. Lo más importante a tener en cuenta es transmitir al fabricante el apilamiento y el factor de forma adecuados de la PCB rígida-flexible que desea. Para ello, puede utilizar el corte de bordes o el contorno de la placa y otras capas de usuario en su software de diseño de PCB. Este proceso puede definir los límites de la parte rígida y flexible de la placa.

 

Por ejemplo, puede definir la parte flexible (que también cubre el contorno de la placa) en la capa de contorno de la placa o de cortes de bordes. A continuación, determine los límites del tablero rígido utilizando una capa de usuario. Usted decide qué estilo va a utilizar. Lo importante es que haya transmitido la información de límites y apilamiento al fabricante de la placa de circuito impreso.

 

 

Conclusión

Las placas de circuito impreso Flex y Rigid Flex son una excelente forma de miniaturizar, movilizar y ahorrar espacio en sus proyectos. Conocer su estructura y cómo las forman los fabricantes es el primer paso para familiarizarse con ellas. El diseño de PCB flexibles y rígido-flexibles no difiere de la fabricación de PCB rígidas FR4, salvo que tendrá que verificar explícitamente algunos parámetros y procesos vitales. Estas cosas incluyen su apilamiento, los límites del tipo de placa, el proceso de operación y los materiales a su fabricante de PCB.