Processo de Fabricação de PCB Flexível

Palavras-chave: PCB Flexível, Placa de Circuitos Flexíveis

A evolução da inovação em PCBs Flexíveis tem avançado enormemente as capacidades dos dispositivos eletrônicos contemporâneos. Numerosos dispositivos tecnológicos delicados e sensíveis os têm no centro de seu projeto. Muitos dispositivos eletrônicos, incluindo seu telefone celular, câmera, computador, calculadora e muitos outros, utilizam esta tecnologia.

Descrevendo o PCB Flexível

Ele é construído utilizando poliimida como material de substrato base. Esta substância, que pode ser encontrada tanto natural quanto sinteticamente, é utilizada em vários setores, incluindo as indústrias automotiva e de vestuário. Quando comparados com as placas de circuito impresso rígidas convencionais, o pequeno tamanho e a alta densidade de conexões elétricas dos circuitos flexíveis nos oferecem grandes vantagens em termos de redução de peso, espaço e custos. Quando utilizada na aplicação adequada, esta tecnologia pode reduzir o custo total das conexões elétricas em até 70% e a quantidade de fiação utilizada em até 75%.

Devido às suas vantagens notáveis, como sua construção flexível, pequeno volume e peso leve, compatíveis com a tendência de miniaturização no desenvolvimento de equipamentos eletrônicos, o PCB flexível está crescendo e obtendo uma ampla variedade de aplicações. Além da alta flexibilidade, torção e dobra, os PCBs flexíveis também podem incorporar flexibilidade estática. Os PCBs flexíveis aumentam o grau de liberdade no projeto mecânico e de circuitos ao se estenderem em três dimensões. Além disso, ao percorrerem superfícies X, Y e Z com menos conexões, o trabalho de máquina e os erros de montagem podem ser reduzidos, e a confiabilidade e estabilidade de todo o sistema utilizado pelos dispositivos eletrônicos podem ser significativamente aumentadas. Os PCBs flexíveis são amplamente utilizados em várias indústrias, incluindo computadores, dispositivos de telecomunicações, instrumentos, equipamentos médicos, aviação e militar. Além disso, novas áreas de aplicação para PCBs flexíveis, como cabeças flutuantes remotas, repetidores, câmeras digitais, telefones celulares, telas de painel plano e PCBs HDI, têm impulsionado consideravelmente o crescimento dos PCBs flexíveis e aumentado sua participação no mercado geral de PCBs.

Projeto do PCB Flexível

O PCB Flexível pode ser classificado nos seguintes grupos com base nos tipos estruturais:

• PCB flexível de face única, que é facilmente montável e tem uma construção simples
• PCB flexível de dupla face tem uma estrutura mais complexa que o PCB flexível de face única e é mais difícil de controlar
• PCB flexível multicamada, que tem uma estrutura mais complexa que o PCB flexível de 2 camadas e é mais desafiador fabricar com qualidade consistente
• PCB rígido-flexível com uma única face flexível
• PCB com dupla face rígido-flexível
• PCB com várias camadas rígido-flexíveis

As três primeiras variedades de PCBs flexíveis — de face única, dupla face e rígido-flexível multicamada — são mais difíceis de construir porque têm estruturas fundamentalmente mais complexas.

Material do PCB Flexível

Conforme o desenvolvimento da PCB flexível, o material do substrato protetor, o cimento, a camada condutora metálica (folha de cobre) e a camada de cobertura são os componentes que constituem a PCB flexível. O filme isolante flexível, que serve como suporte e possui desempenho mecânico e elétrico excepcional, deve ser a parte essencial das PCBs flexíveis. Filmes de poliéster e poliimida são materiais comuns, sendo o último utilizado com mais frequência. Diferentes tipos de materiais de substrato, como PEN e FR4 fino, estão agora disponíveis além dos materiais padrão, devido à contínua pesquisa e desenvolvimento de novos materiais. O restante deste artigo irá guiá-lo através das etapas envolvidas na criação de uma Placa de Circuito Flexível.

Ciclo de Montagem da Placa de Circuito Flexível em detalhes

O sistema de montagem é organizado e metódico. Vamos examinar três processos críticos de produção:

Etapa 1: Construção da PCB Flexível

A fase inicial é quando a conservação do material essencial é o objetivo principal. Poliimida é o material fundamental usado para o circuito flexível. Em contraste com o FR-4, este material é mais dispendioso e deve ser utilizado com precisão. Os circuitos devem ser mantidos o mais próximos uns dos outros quanto possível, utilizando o método de fixação para um uso adequado da poliimida. Os seguintes procedimentos são utilizados na fabricação de PCBs modelo:

Formação de Laços: Adicionar um pouco de conteúdo excedente além do máximo do projetista é aceitável. O comprimento de manutenção e a montagem do circuito são possibilitados por este material extra, às vezes referido como um laço de suporte.

Espessura do condutor: Uma vez que oferece a maior flexibilidade, você deve escolher o cobre mais fino possível, especialmente para usar o circuito em aplicações dinâmicas.

Gravação: Esta técnica é utilizada para compensar quaisquer perdas isotrópicas que possam ter ocorrido durante a fabricação. A perda de largura da linha durante esta operação é aproximadamente duas vezes a espessura da folha de cobre. A largura da linha é influenciada por vários fatores, incluindo o condutor, diferentes tipos de cobre e máscaras de gravação.

Roteamento: Os fios podem ser simplesmente roteados. Simplesmente organize-os de forma que estejam alinhados com a curva e a dobra. Reduzir a tensão irá melhorar a capacidade de dobrar e curvar.

Crie áreas de terra hachuradas se a partição elétrica for adequada. Reduzir o peso da placa de circuito ajuda na flexibilidade do circuito.

Etapa 2: Processo de Montagem da Placa de Circuito Impresso (PCB) Flexível

Vamos agora focar nas placas. A largura e o espaçamento do condutor vêm primeiro. 375 micrômetros é a largura mínima do condutor necessária para filmes finos de polímero. A proporção ideal da corrente do circuito é conduzida simultaneamente tanto pelos filmes de polímero nominalmente espessos quanto pelos filmes de polímero à base de prata. Dependendo do projeto e uso, o diâmetro das aberturas em PCBs flexíveis pode variar.

Tamanho das aberturas: O fabricante pode projetar aberturas pequenas e um layout de PCB que seja muito propenso à flexibilidade. Com a tecnologia atual, fazer aberturas tão pequenas quanto 25 micrômetros parece ser viável.

Arredondamento (Fileting) é uma técnica que permite distribuir a tensão e duplicar a área de superfície da almofada. Você deve arredondar todas as almofadas e áreas de pouso de terminais em seus circuitos flexíveis. Para criar uma junta de solda forte, furos metalizados são a melhor escolha. Metalização em botão: Neste caso, um furo metalizado de substituição pode ser criado. Os fabricantes utilizam cobre para projetar vias e furos passantes.

Etapa 3: Dê atenção próxima às limitações físicas

Os fabricantes lidam com questões de camada de cobertura e revestimento de cobertura nesta etapa. Apresentamos a você algumas camadas de cobertura de processo típicas:

Filmes com suporte de cola, dado que são feitos de componentes não refinados, são adequados para aplicações de circuitos flexíveis dinâmicos. Na maioria das vezes, filmes com suporte de cola são usados para cobrir PCBs personalizados.

Jaquetas fluidas imprimíveis por tela: Jaquetas fluidas imprimíveis por tela são frequentemente utilizadas com filmes de polímero espesso e são práticas.

Um polímero fluido e em filme que pode ser utilizado em fotografia É o procedimento de sobrecobertura mais moderno e incorpora alguns destaques surpreendentes, como:

• Funciona como uma cobertura de solda e impede que a solda cause curto-circuito nos traços.
• Protege contra danos internos e externos aos circuitos impressos.
• Impede que os circuitos se energizem externamente.
• PCBs flexíveis se distinguem de outros arranjos tradicionais ao oferecer uma variedade de conectividade e confiabilidade.