Introducción al circuito impreso flexible (FPC)
1. Introducción al circuito impreso flexible (FPC)
Una placa de circuito impreso fabricada con sustratos flexibles presenta las ventajas de tamaño reducido, ligereza, capacidad de montaje en 3D y flexión dinámica.
2. Materiales básicos
2.1 Laminado de cobre
Compuesto por lámina de cobre + adhesivo + sustrato. También existe un sustrato sin adhesivo, que consta únicamente de lámina de cobre + sustrato. Este tipo es más costoso y actualmente se utiliza con menor frecuencia, salvo que existan requisitos especiales.
2.1.1 Lámina de cobre
La lámina de cobre se clasifica en dos tipos: lámina de cobre recocido laminado (RA) y lámina de cobre electrodepositado (ED). En cuanto a características, el cobre RA tiene mejores propiedades mecánicas y generalmente se prefiere para aplicaciones que requieren flexibilidad.
El espesor de la lámina de cobre se clasifica en tres especificaciones estándar:
. 1/2 oz (0.7 mil)
. 1 oz
. 2 oz
La mayoría de las aplicaciones utilizan lámina de cobre de 1 oz.
Referencia de conversión de onzas (oz)
. Unidad de peso: 1 oz = 28.35 g
. 1 onza = 16 dracmas
. 16 onzas = 1 libra (lb)
Diferentes tipos de onzas
. Onza troy (oz.tr / oz.t): Se utiliza para medir metales preciosos como el oro y la plata. 1 oz = 31.1035 g, 12 oz = 1 lb.
. Onza farmacéutica (ap oz): Se utiliza en farmacia. 1 oz = 31.1030 g.
. Onza líquida (fl oz): Se utiliza para medidas de líquidos.
. 1 onza líquida británica = 28.41 ml
. 1 onza líquida estadounidense = 29.57 ml
2.1.2 Sustrato
Los materiales de sustrato se clasifican en dos tipos:
. Película de PI (poliimida): Más costosa pero con mejor resistencia a la llama.
. Película de PET (poliéster): Menos costosa pero no resistente al calor.
Para aplicaciones que requieren soldadura, se utiliza comúnmente el material PI. Las opciones de espesor estándar incluyen 1 mil y 2 mil.
2.1.3 Adhesivo
Existen dos tipos comunes de adhesivos:
Adhesivo acrílico
Adhesivo epóxico (el más utilizado)
El espesor del adhesivo varía de 0.4 mil a 1 mil, siendo 1 mil el más utilizado.
2.2 Coverlay
El coverlay consta de un sustrato + adhesivo. El sustrato se clasifica en PI y PET, coincidiendo con el material del sustrato de cobre. El tipo de adhesivo del coverlay es el mismo que el del sustrato de cobre. El espesor del coverlay varía de 0.5 mil a 1.4 mil.
2.3 Refuerzo
Un refuerzo es un material rígido añadido a áreas específicas de la placa de circuito flexible para reforzar ciertas regiones, como para soldar componentes o soporte estructural.
2.3.1 Materiales de refuerzo
Refuerzos de PI y PET
FR-4 (material a base de epóxido)
Descripción general del material FR-4
El término FR-4 se pronuncia comúnmente como "FR-4", pero su designación formal en documentos escritos es FR-4.
FR-4 se refiere a un grado de material ignífugo, lo que significa que el material de resina debe ser capaz de autoextinguirse al exponerse a la llama. No es un material específico sino un estándar de clasificación.
Actualmente, existen muchos tipos de materiales FR-4 utilizados en placas de circuito impreso (PCB), pero la mayoría se componen de resina epóxica tetrafuncional combinada con rellenos y fibra de vidrio para crear un material compuesto.
Nombres comunes para los laminados de tela de vidrio epóxica FR-4:
FR-4 tela de vidrio epóxica, placa aislante, placa epóxica, placa de resina epóxica, placa de resina epóxica bromada, placa de fibra de vidrio FR-4, refuerzo FR-4, refuerzo FPC, refuerzo para circuito flexible, placa de resina epóxica FR-4, placa aislante ignífuga, placa laminada, almohadilla de perforación PCB, y muchas otras.
Características técnicas y aplicaciones:
FR-4 se utiliza ampliamente en aplicaciones de aislamiento electrónico de alto rendimiento, como:
. Refuerzo FPC
. Almohadilla de perforación PCB
. Espaciadores de fibra de vidrio
. Placas de fibra de vidrio con película de carbono impresa para potenciómetros
. Engranajes planetarios de precisión (para rectificado de obleas)
. Placas de prueba de precisión
. Componentes de aislamiento eléctrico y electrónico (por ejemplo, placas de aislamiento para transformadores, piezas de aislamiento para motores, espaciadores aislantes y engranajes de rectificado)
Los laminados de tela de vidrio epóxica FR-4 están disponibles en varios colores:
. FR-4 amarillo
. FR-4 blanco
. FR-4 negro
. FR-4 azul
FR-4 es el material base más utilizado en las PCB.
Clasificación de los materiales de sustrato para PCB
Los materiales de sustrato para PCB se clasifican según sus materiales de refuerzo:
1. FR-4: Sustrato a base de tejido de vidrio
2. FR-1, FR-2: Sustrato a base de papel
3. Serie CEM: Sustrato compuesto
4. Sustrato de material especial: Incluye materiales a base de cerámica y metal
El FR-4 se produce impregnando tela de vidrio electrónica especializada con resina epóxica fenólica y luego sometiéndola a laminación a alta temperatura y alta presión.