Desde su primer uso en equipos militares de alta fiabilidad en la década de 1980,PCB flex-rígidosse han utilizado ampliamente en campos de alta tecnología. Hasta ahora, las placas rígido-flexibles se han convertido en uno de los focos de investigación en la industria de PCB. Al combinar la función de soporte aportada por las placas rígidas y las funciones de alta densidad y flexibilidad aportadas por las placas flexibles, las placas rígido-flexibles son capaces de completar el ensamblaje 3D bajo diferentes condiciones de montaje, satisfaciendo los requisitos de ligereza, delgadez y tamaño reducido de los productos electrónicos. Por lo tanto, las placas rígido-flexibles disfrutan de un amplio campo de aplicación.
La mayoría de las placas flex-rígidas tienenenterrado y ciego vía. A la hora de elegir el tipo de PCB, tienes muchas oportunidades de optar por placas rígido-flex con vías enterradas/cegadas, por lo que es necesario conocerlas antes de hacer una cotización.
Ventajas y beneficios de las placas flexo-rígidas
Hoy en día, las PCB rígido-flexibles se utilizan ampliamente en dispositivos portátiles, aplicaciones médicas y militares. Entre todos los tipos de PCB, las PCB rígido-flexibles tienen la mayor resistencia frente a entornos de aplicación severos, por lo que sus campos de aplicación serán cada vez más amplios. Gracias a su característica flexible, el espacio y el peso del sistema pueden minimizarse mediante la aplicación en 3D.
En cuanto al diseño de placas rígido-flexibles, se ha convertido en una tendencia principal que se requieran microvías ciegas/enterradas y de Alta Densidad de Interconexión (HDI) en las placas rígido-flexibles. Debido a la gran cantidad de tipos de PCB rígido-flexibles, el contenido siguiente se mostrará tomando como ejemplo una placa rígido-flexible asimétrica de 6 capas.
Preparación de material delicado
La primera capa de la placa rígido-flex asimétrica de 6 capas es una placa flexible, mientras que las otras cinco capas son placas rígidas. El ancho de línea y el espaciado son de 0,1 mm y hay muchas vías ciegas/enterradas en las áreas rígidas y rígido-flexibles. El material básico se muestra en la Tabla 1:
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Capa 3 y 4
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Lámina de cobre de las capas 2, 5 y 6
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Capa 1 (flex)
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| Capa interna de cobre de doble cara FR-4 |
Lámina de cobre (pardeamiento por un lado) |
Placa de revestimiento de cobre por un solo lado de PI para calendariado |
Debido a la fácil aparición de la delaminación en las placas flexo-rígidas, se debe seleccionar un adhesivo de ácido acrílico como preimpregnado de la parte asociativa flexo-rígida para cumplir con el requisito de viscosidad. Para las capas rígidas, no se selecciona preimpregnado de unión sin flujo. La Tabla 2 muestra las características del preimpregnado de unión sin flujo.
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Elementos probados
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Unidad
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Condición de funcionamiento
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Índice de rendimiento
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Valor estándar
|
Valor de protección
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| Cantidad de flujo de resina |
%
mm |
TPC TM650 2.3.17.2 |
<3.0
<1.0 |
<3.0
<2.0 |
| Temperatura de transición vítrea |
°C |
DSC
TMA |
160
140 |
>160
>155 |
Eje X de CTE
Eje Y de CTE
Eje Z de CTE |
10-6/°C |
Ambiente a Tg |
15
13
60 |
<20
<15
<80 |
| Expansión del eje z |
% |
5°C-260°C |
4,5 |
<4.0 |
| Inflamabilidad |
|
UL94
(C-96/20/65)+(C-96/40/90) |
V-0
0,010-0,015 |
V-0
<0,025 |
| Flotación de soldadura (260°C) |
s |
A |
>180 |
>120 |
| Resistencia al pelado |
kgf/cm |
A |
1,4-1,6 |
>1,43 |
| Resistencia a la flexión |
kgf/mm2
|
A |
40-50 |
<32,7 |
| Absorción de agua |
% |
A |
0,01-0,14 |
<0,20 |
Técnica de Vía Ciega/Enterrada
• Método de laminación
Existen dos tipos de métodos de laminación: laminación de una sola etapa y laminación paso a paso. La laminación de una sola etapa se refiere al proceso de laminar todas las capas internas de una sola vez. CortoTiempo de fabricación de PCBy el bajo costo es una ventaja de este método. Sin embargo, es difícil posicionar la capa de cobertura en el proceso de laminación y los defectos de laminación, la delaminación y la deformación de la capa interna no pueden detectarse hasta el grabado de la PCB. Por el contrario, la laminación paso a paso se refiere a la laminación respectiva de la capa flexible y la capa rígida, en la que se reduce la dificultad de posicionar la capa de cobertura y el desplazamiento del patrón en la capa interna, y los defectos de laminación pueden descubrirse a tiempo, aprovechando al máximo las características del material de la placa rígida y flexible. Sin embargo, en comparación con la laminación de una sola etapa, la laminación paso a paso requiere más procedimientos de operación, mayor consumo de tiempo y materiales auxiliares, con el consiguiente aumento de costos.
• Material
Para las placas flex-rígidas con vías ciegas/enterradas, se recomienda utilizar un laminado paso a paso para garantizar la calidad de las vías ciegas y una alta precisión de alineación. Primero se realiza el laminado de las capas internas y luego el laminado de las capas internas-externas. En ambos procesos de laminación se utiliza caucho de silicona como material de laminación y película de liberación de PET como limpiador del molde.
• Técnica de perforación
En este tipo de placa rígido-flex de 6 capas asimétrica se requieren dos procesos de taladrado NC y dos de taladrado láser respectivamente, y se utiliza taladrado UV para los orificios ciegos. Dado que el taladrado UV es una tecnología avanzada con una operación relativamente complicada, las fábricas de PCB suelen requerir un costo adicional razonable.
• Limpieza por PLASMA
La limpieza por plasma se utiliza para eliminar la suciedad en las paredes de los orificios metalizados de las placas flexo-rígidas. La limpieza por plasma sigue el proceso en el que plasmas con un alto estado de actividad generan una reacción gas-sólido junto con ácido acrílico, poliimida, resina epoxi y fibra de vidrio. Luego, el gas generado y los plasmas que no han reaccionado serán eliminados por bombas de aire. Esta es una reacción físico-química complicada. En pocas palabras, hay algo que debes saber sobre los orificios enterrados/cegados en las PCB HDI flexo-rígidas antes de cotizar, porque todas estas cosas están estrechamente relacionadas con tu costo, el tiempo de producción y el rendimiento del producto.
