As PCB rígidas-flex oferecem muitas vantagens em relação às PCB rígidas convencionais. Uma das vantagens mais significativas é a redução das juntas de solda, o que garante uma maior fiabilidade das ligações. Além disso, a utilização de PCB rígidas flexíveis oferece vantagens em termos de espaço e de poupança de custos em relação às PCB rígidas, uma vez que são necessários menos componentes e materiais. Além disso, o teste de PCB rígidas-flexíveis é mais fácil porque todos os sub-circuitos estão interligados, eliminando a necessidade de testar cada componente individualmente. As placas de circuito impresso Rigid-Flex são também caracterizadas por uma construção laminada de alta densidade, enchimento e revestimento de orifícios, empilhamento de orifícios e requisitos de planicidade da placa e da superfície. Estas caraterísticas não só melhoram as propriedades eléctricas e mecânicas, como também reduzem o espaço ocupado, poupam custos e melhoram o desempenho térmico.
Seleção do substrato
Materiais flexíveis de poliimida e placas FR4.
Normalmente, a poliimida flexível é uma película resistente ao calor que é laminada a um substrato revestido a cobre para formar uma camada flexível que pode dobrar e esticar, mantendo a sua estrutura.
A placa FR4 é uma camada rígida colocada sobre o material flexível para proporcionar um substrato forte, duradouro e fiável. A combinação destes dois materiais permite o fabrico de painéis rígidos-flexíveis que são capazes de se dobrar e flexionar, ao mesmo tempo que proporcionam a resistência necessária para cumprir os requisitos da aplicação.
Especificações de conceção da placa de circuito rígido-flexível
1) Requisitos de conceção das linhas para as zonas flexíveis:
1.1) A linha deve evitar uma expansão ou redução súbita e é utilizada uma forma de lágrima entre linhas grossas e finas:
1.2) Em conformidade com os requisitos eléctricos, a almofada deve ser considerada como o valor máximo. A ligação da almofada e do condutor com linhas de transição arredondadas, evitar a utilização de ângulos rectos, almofadas independentes devem ser adicionadas aos dedos dos pés do disco, o que pode reforçar o papel de apoio.
2) Estabilidade dimensional: adicionar, tanto quanto possível, o desenho do cobre.
Conceber o maior número possível de folhas de cobre sólidas na zona de resíduos
3)Conceção da janela de película de cobertura
a)Adicionar orifícios de alinhamento manual para melhorar a precisão do alinhamento
b) Conceção da janela para ter em conta o âmbito do fluxo de cola, normalmente a janela é maior do que a conceção original, e as dimensões específicas do ME para fornecer normas de conceção.
c) As janelas pequenas e densas podem utilizar um design de molde especial: perfuração rotativa, perfuração por salto.
Vantagens e desvantagens do cartão combinado rígido-flexível
Vantagens: Ao mesmo tempo, com as caraterísticas do FPC e PCB, podem ser utilizados para produtos com requisitos especiais, para poupar o espaço interno do produto, reduzir o volume do produto acabado, melhorar o desempenho do produto é muito útil.
Desvantagens: processos de produção, dificuldades de produção, menor taxa de rendimento, resultando num ciclo de produção mais caro e mais longo.
Processo de produção
1. Preparação do substrato
Limpeza de laminados revestidos a cobre (limpeza por plasma), tratamento de superfície (desbaste/ativação)
2. Criação de padrões
Transferência de padrões de linhas (LDI/fotolitografia), gravação de precisão (controlo diferencial)
3. Processamento do furo
Perfuração mecânica/laser, metalização de furos (imersão em cobre + galvanização)
4. Tratamento da camada protetora
Laminação da película de cobertura (laminação a vácuo), reforço local (FR4/folha metálica)
5. Processamento de formas
Corte por laser/perfuração, moldagem de zonas de transição rígido-flexíveis
6. Inspeção final
Teste de desempenho elétrico, verificação da fiabilidade
Descrição do processo-chave:
Temperatura de laminação: 180±5℃, largura mínima da linha: 50μm, espessura do cobre do furo: ≥18μm, tolerância dimensional: ±0,05mm
Áreas de aplicação comuns
1. equipamento industrial e médico, uma combinação dura e macia de placas de circuitos
A maioria das peças industriais exige precisão, segurança e não perecibilidade. Requisitos: alta fiabilidade, alta precisão, baixa perda de impedância, qualidade de transmissão de sinal completa e durabilidade. Devido à elevada complexidade do processo, o volume de produção é pequeno e o preço unitário é bastante elevado.
2. Aplicações para telemóveis
Encontram-se habitualmente em torniquetes de telemóvel dobráveis, módulos de câmara, teclados, módulos RF, etc.
3. Eletrónica de consumo
A DSC e a DV são representantes do desenvolvimento de placas flexíveis e rígidas, que podem ser divididas em dois eixos principais: desempenho e estrutura. Em termos de desempenho, as placas flexíveis e rígidas podem ligar diferentes placas rígidas PCB e componentes em três dimensões. Por conseguinte, com a mesma densidade de linha, a área total da placa de circuito impresso utilizada pode ser aumentada, melhorando relativamente a sua capacidade de transporte de circuitos e reduzindo o limite de sinalização dos contactos e a taxa de erro de montagem. Uma vez que as placas macias e duras são finas e leves e podem ser dobradas para a cablagem, ajudam muito a reduzir o tamanho e o peso.