Las 8 mayores ventajas de los circuitos impresos flexibles

Al comienzo de mi carrera, alguien me dijo que las aplicaciones de circuitos impresos flexibles solo están limitadas por nuestra imaginación. Lo consideré durante cierto tiempo, y no podría estar más de acuerdo. La mayor parte de estos momentos reveladores ocurren cuando estamos pasando entre un montón de ejemplares diferentes, y una forma o nivel de flexibilidad en particular provoca una nueva idea.

Una de las partes favoritas de mi trabajo es ese momento mágico cuando estoy trabajando con un diseñador o grupo de ingenieros tratando de resolver un problema de embalaje, entre ejemplares diferentes de diseños flexibles y rígido-flexibles. A menudo, en un instante, después de ver un ejemplar flexible en particular, puedo ver cómo los ojos de alguien se iluminan con una idea que podría quizá resolver el asunto, y comienza, entonces, la lluvia de ideas. ¡Es emocionante ser parte de ese proceso!

Siendo tan emocionantes como creo que son las posibilidades de diseñar con circuitos flexibles y rígido-flexibles, existen personas que prefieren evitar utilizar los circuitos flexibles. Entiendo las dudas. Siempre existe una curva de aprendizaje con la nueva tecnología; hay nuevos materiales de los que aprender, nuevas normas de diseño, quizás hasta se tiene que encontrar un nuevo fabricante. Puede ser intimidatorio. Por lo tanto, en respuesta a la cuestión antes expuesta, pensé que podría repasar algunos de los ocho mayores beneficios de usar circuitos flexibles y rígido-flexibles para resolver problemas de embalaje. Quizás estos provocarán algunas nuevas ideas o darán un incentivo para investigar la posibilidad de dar el salto hacia los sistemas de circuitos flexibles.

¿Cuáles son las ventajas de los circuitos flexibles?

Resuelven un problema de embalaje: Creo que esta es la más obvia. El material puede ser doblado y plegado alrededor de las esquinas, proporcionar una conexión de tres ejes y no tiene piezas discretas. Los componentes electrónicos y los elementos funcionales pueden ser colocados en posición óptima dentro del producto con el circuito flexible para ser doblado, plegado y formado para hacer las conexiones. ¡Es ahí donde se implementa la imaginación!

Reducen el espacio y peso necesario: Espacio, peso, y embalaje, o SWaP, por sus siglas en inglés, continúan siendo un tema candente en el diseño de las placas de circuito impreso. Los circuitos flexibles pueden eliminar las conexiones gruesas de alambres y soldaduras y, según los componentes y la estructura, pueden ahorrar hasta el 60% en peso y espacio, reduciendo así de manera importante el tamaño del paquete. Los materiales flexibles también brindan un más bajo perfil que las soluciones tradicionales de tableros rígidos.

Costos de ensamblaje reducidos: El reemplazo de alambres y cables gruesos reduce o elimina el cableado. Esto no solo reduce el costo de mano de obra de ensamblaje, sino también el costo del alambre, el costo por generar múltiples pedidos de compra, recepción, inspección y preparación. Vale la pena explorar esto en más detalle.

Facilitan la flexión dinámica: Los circuitos flexibles, cuando son diseñados de forma adecuada, pueden soportar millones de flexiones. Las unidades de disco son un ejemplo común con decenas a centenas de millones de ciclos de flexión. Otro buen ejemplo son las bisagras en nuestras computadoras portátiles. Estas flexiones soportarán decenas de miles de flexiones durante la vida útil de nuestras computadoras.

Gestión térmica: Los materiales de poliamida pueden soportar las aplicaciones a temperaturas altas, y una poliamida delgada puede disipar el calor mucho mejor que los materiales más gruesos y con menos conductividad térmica. Por esta razón, vemos un crecimiento importante en los diseños de circuitos flexibles en los diseños de mayor potencia y mayor frecuencia.

Mejora la estética del producto: Es un hecho que la apariencia tiene un impacto en las decisiones cuando el usuario está expuesto al elemento funcional de un producto. Un ejemplo favorito con respecto del poder de la estética sobre la confianza del consumidor es cuando una herramienta de cauterización a mano fue diseñada y estaba siendo usada originalmente en un ambiente clínico; los pacientes podían ver el alambre que se usó para la conexión. Se determinó que esto estaba causando una calificación baja en cuanto a la confianza de los pacientes en el procedimiento. Ese alambre fue rediseñado como un circuito flexible de poliamida muy simple, y la confianza de los pacientes aumentó en gran medida. No hubo ninguna diferencia en la funcionalidad, pero el circuito flexible obtuvo una calificación mucho más alta en los sondeos.

Biocompatibilidad: Los materiales de poliamida son una opción excelente para la compatibilidad biológica y, por esa razón, utilizados regularmente tanto en aplicaciones médicas como portátiles. La tecnología avanzada también puede reemplazar los conductores de cobre con los de oro, lo que brinda una opción completamente bio-compatible.

 

 

Mayor confiabilidad y menor oportunidad de error del operador: Reemplazar una placa rígida y un cable con un diseño flexible o rígido puede simplificar significativamente el diseño del sistema al reducir la cantidad y los niveles de interconexión requeridos. Las conexiones se controlan mediante un circuito gráfico que elimina la posibilidad de un error humano.

¿Puedo continuar arreglándomelas utilizando alambres, cables y placas rígidas, o necesito utilizar un circuito flexible o rígido-flexible?

El uso de alambres, cables y placas rígidas es una solución bien conocida y siempre será un buen punto de partida. Es cuando los métodos tradicionales simplemente no resuelven del todo las restricciones de diseño y embalaje que necesita comenzar a pensar más seriamente en las soluciones de circuitos flexibles.

Quizás se trata de tomar un primer paso con un diseño flexible simple y aprender los materiales comunes y consejos y trucos de diseño para asegurarse que su circuito flexible efectivamente se flexione como estaba previsto. O quizás se trata de entrar de lleno y enfrentar un circuito rígido-flexible de capas múltiples con construcción con micro vías. De cualquier forma, nosotros estaremos aquí presentes, ofreciendo orientación y apoyo.

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Tara Dunn


Tara is a recognized industry expert with more than 20 years of experience working with: PCB engineers, designers, fabricators, sourcing organizations, and printed circuit board users. Her expertise is in flex and rigid-flex, additive technology, and quick-turn projects. She is one of the industry's top resources to get up to speed quickly on a range of subjects through her technical reference site PCBadvisor.com and contributes regularly to industry events as a speaker, writes a column in the magazine PCB007.com, and hosts Geek-a-palooza.com.

Her business Omni PCB is known for its same day response and the ability to fulfill projects based on unique specifications: lead time, technology and volume.

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