¿Qué es un circuito impreso flexible? El pcb flexible, comúnmente abreviado como FPC, se fabrica transfiriendo patrones conductores a un sustrato flexible mediante procesos de fotolitografía y grabado. En las placas de doble cara y multicapa, las vías metalizadas establecen conexiones eléctricas entre las capas superficiales e internas. Los patrones del circuito están protegidos y aislados por capas de poliimida (PI) y adhesivo.
Los circuito impreso flexible se clasifican principalmente en placas de una sola cara, placas ciegas/con orificios pasantes, placas de doble cara, placas multicapa y placas rígidas-flexibles.
Proceso de fabricación de pcb flexible:
Corte de material
Los sustratos flexibles se suministran normalmente en forma de rollo y deben cortarse a medida según las especificaciones de las instrucciones de fabricación (MI).
Taladrado CNC
Los orificios pasantes o de posicionamiento se mecanizan en el sustrato utilizando equipos CNC, lo que proporciona vías para el posterior recubrimiento de cobre con el fin de lograr la conexión eléctrica entre las capas de cobre de doble cara.
Tratamiento de agujeros negros y galvanoplastia
Después del taladrado, las capas de cobre superior e inferior permanecen sin conectar. El tratamiento de agujeros negros forma una capa conductora, seguida de un recubrimiento electroquímico de cobre en las paredes del agujero para completar la continuidad eléctrica entre ambas capas de cobre.
Laminado de película seca y transferencia de patrones
La película seca fotorresistente se lamina sobre la superficie galvanizada. La fotolitografía transfiere con precisión los patrones de los circuitos a la capa de película seca.
Revelado, grabado y eliminación de la película
Revelado: elimina la película seca no expuesta para dejar al descubierto la lámina de cobre para el grabado.
Grabado: graba químicamente la lámina de cobre revelada.
Eliminación de la película: retira la película seca de las áreas del circuito utilizando una solución de hidróxido de sodio, formando la estructura final del circuito.
Laminado de la película de cobertura
Se lamina una película de cobertura aislante para proteger los circuitos y evitar cortocircuitos inducidos por la oxidación. Este proceso implica el precortado de las almohadillas expuestas al cobre en la película de recubrimiento antes de laminarla con precisión sobre la superficie grabada de la placa. Los colores de la película de recubrimiento incluyen amarillo, negro y blanco.
Tratamiento superficial de chapado en oro sin electricidad
La superficie del FPC se somete a un chapado en oro sin electricidad: primero se deposita una capa de níquel y luego se cubre con una capa de oro de 1 μm o 2 μm de espesor para evitar la oxidación de las almohadillas y mejorar la fiabilidad de la soldadura.
Impresión de caracteres
Los caracteres especificados por el cliente se imprimen en la superficie de la placa mediante tecnología de inyección de tinta, con curado de tinta horneada para evitar el desprendimiento.
Pruebas de rendimiento eléctrico
Un comprobador de sonda voladora verifica la conductividad de la placa, centrándose en identificar defectos como circuitos abiertos y cortocircuitos.
Refuerzo
Aplicación de materiales auxiliares según las especificaciones del cliente, incluyendo láminas de refuerzo PI, películas de blindaje electromagnético, placas de refuerzo FR4, láminas de acero y materiales con respaldo adhesivo.
Procesamiento de contornos con láser
Conformado de precisión de los contornos de la placa mediante tecnología de corte por láser, separando el material sobrante para conseguir los contornos del producto final.
Inspección final y embalaje
Se realizan pruebas exhaustivas de acuerdo con los requisitos específicos del cliente o las normas IPC, descartando los artículos no conformes con defectos estéticos para garantizar el cumplimiento de las especificaciones de calidad.
Los FPC (circuito impreso flexible) se componen principalmente de las siguientes categorías de materiales: sustrato (por ejemplo, poliimida PI, poliéster PET), película de recubrimiento, materiales de refuerzo (incluidos FR4, lámina de acero, poliimida PI, etc.) y otros materiales auxiliares (como adhesivos, películas de blindaje electromagnético). Las propiedades del sustrato determinan la flexibilidad y el rendimiento eléctrico del FPC.
Sustrato: como capa fundamental del FPC, se suelen emplear materiales de película flexible como la poliimida (PI) o el poliéster (PET).
Película de recubrimiento: su función principal es proteger los patrones del circuito y mejorar las propiedades de aislamiento.
Materiales de refuerzo: Diseñados para mejorar la resistencia mecánica y la durabilidad del FPC.
Otros materiales auxiliares: Como adhesivos y materiales conductores, que desempeñan un papel crucial para garantizar un proceso de fabricación fluido y un rendimiento estable del FPC.
Ventajas de los circuito impreso flexible
1.Capaces de doblarse, enrollarse y plegarse libremente, pueden disponerse de forma arbitraria según los requisitos de distribución espacial y moverse o extenderse libremente en el espacio tridimensional, lo que permite lograr un montaje integrado de componentes y conexiones de cables.
2.El uso de FPC reduce significativamente el volumen y el peso de los productos electrónicos, satisfaciendo las demandas de alta densidad, miniaturización y mayor fiabilidad en los dispositivos electrónicos.En consecuencia, los FPC tienen una amplia aplicación en la industria aeroespacial, los sistemas militares, las comunicaciones móviles, los ordenadores portátiles, los periféricos informáticos, las PDA, las cámaras digitales y productos relacionados.
3.Los FPC también ofrecen una excelente disipación térmica, soldabilidad, facilidad de montaje y unos costes generales relativamente bajos. Los diseños rígido-flexibles compensan en parte las ligeras limitaciones en la capacidad de carga de los componentes inherentes a los sustratos flexible.
Las circuito impreso flexible presentan las siguientes limitaciones:
Altos costes de inversión inicial: las PCB flexible se diseñan y fabrican para escenarios de aplicación específicos, lo que requiere un gasto significativo en las etapas preliminares, como el diseño de circuitos, el enrutamiento y la producción de fotomáscaras. Por consiguiente, a menos que los requisitos específicos de la aplicación exijan su uso, no se recomiendan generalmente para aplicaciones de bajo volumen.
Dificultad de modificación y reparación: una vez fabricada, la modificación de una PCB flexible requiere revisar el plano maestro original o el programa de fototrazado compilado, lo que hace que el proceso sea muy complejo. Además, la superficie está cubierta con una película protectora que debe retirarse antes de la reparación y volver a colocarse después, lo que plantea retos considerables.
Especificaciones dimensionales limitadas: Dada la limitada adopción actual de las PCB flexible, la producción emplea predominantemente procesos por lotes. Esto limita las dimensiones del producto a las especificaciones de los equipos de fabricación, lo que impide la producción de circuito impreso flexible excesivamente largas o anchas.
Susceptibilidad a daños operativos: Durante el montaje, una manipulación inadecuada por parte de los técnicos puede causar fácilmente daños a los circuitos flexibles. En consecuencia, operaciones como la soldadura y la reelaboración deben ser realizadas por personal con formación especializada.
