Se plantean numerosas preguntas sobre la construcción de placas de circuito impreso flexibles puras, especialmente cuando se trata de agujeros pasantes chapados con botones. ¿Qué es esto exactamente y por qué es necesaria esta tecnología?
Si nos fijamos primero en los fundamentos de la producción de una PCB rígida, los núcleos de la capa interior se estructuran al principio del proceso (exposición, grabado, etc.); a continuación - tras prensar los núcleos con prepreg y taladrar - se produce la primera acumulación de cobre con el metalizado de agujeros pasantes, seguido del metalizado de toda la superficie (metalizado de paneles) con cobre depositado electrolíticamente (cobre ED, electrodepositado). Por último, se realiza el electrodeposición del patrón conductor (pattern plating). Esta secuencia da como resultado una estructura de tres capas de cobre sobre una lámina de cobre. El proceso de producción de una placa de circuito impreso flexible difiere de éste, ya que cada capa de cobre adicional contrarresta la flexibilidad, por lo que no se necesitan capas de cobre adicionales sobre el cobre base.
Para conseguir una estructura flexible, el cobre RA (roll anneal copper) se utiliza como cobre base para los PCB flexibles. El cobre RA se lamina a partir de lingotes de cobre y tiene una gran ductilidad. El cobre ED depositado electrolíticamente también se utiliza en la construcción posterior. Tiene una estructura más granular. Si las placas de circuito impreso flexibles, como una placa de circuito impreso multicapa convencional, se recubren con cobre ED, se obtienen diferentes capas de cobre con diferentes estructuras y flexibilidad. El revestimiento de botones ofrece una solución para adaptar el proceso de fabricación de forma que se puedan gestionar las diferentes propiedades del cobre RA y ED. Con el recubrimiento de botones, sólo se refuerzan con cobre ED determinadas zonas del patrón de conductores de una placa de circuito impreso puramente flexible, preferiblemente zonas con vías y almohadillas de soldadura/soporte.
Para ello, las zonas que no van a recibir un recubrimiento de cobre se enmascaran selectivamente durante el proceso de producción. Esto explica también el término chapado de botones. Si se imaginara una placa de circuito impreso puramente flexible en sección transversal, vería una superficie plana de la que sobresalen algunas zonas como botones.
Tipos de Flex según IPC-6013
Posibilidad de anchos de línea y espaciado menores
Una ventaja adicional del chapado de botones es la posibilidad de realizar anchuras de línea y distancias más pequeñas. La creciente miniaturización requiere a menudo el desarrollo de placas de circuito impreso flexibles para espacios de instalación más reducidos. Sin embargo, ya se han fabricado placas de circuito impreso flexibles puras de casi 60 cm de longitud. En el patrón conductor de un multicapa normal, casi todas las estructuras exteriores están recubiertas de cobre. Como este revestimiento es tridimensional (superior, inferior y lateral), se reduce la distancia a todas las estructuras.
Cuando se utiliza el recubrimiento de botones, el circuito de la PCB puramente flexible está listo en cuanto se ha estructurado y grabado. Como con el metalizado de botones sólo se recubre de cobre la zona que se va a reforzar, no se reduce la distancia entre conductores y se pueden realizar estructuras más finas.
Sección transversal de una placa de circuito impreso flexible con metalizado de agujeros pasantesEjemplo: Si con una PCB multicapa se está limitado a una línea, anchura y separación de unos 75 μm, con una PCB totalmente flexible se pueden conseguir unos 50 μm. Esta diferencia de 25 μm puede suponer una gran diferencia, dependiendo del diseño. El diseño puede volverse más compacto, lo que favorece la miniaturización y la posibilidad de tener estructuras más pequeñas y más próximas entre sí.
Sólo 25m2 menos, pero una gran diferencia
Conclusión: las placas de circuito impreso rígidas y flexibles suelen utilizar materiales distintos y emplear técnicas y procesos de producción diferentes. Es importante saberlo para poder tener en cuenta los procesos de fabricación de PCB durante las fases de diseño y adquisición. Si acaba de empezar a trabajar con PCB flexibles, es posible que necesite un fabricante diferente para sus PCB flexibles que su anterior proveedor de PCB multicapa. NCAB Group puede ofrecerle una gran variedad de tecnologías y asistencia, tanto en el diseño como en la elección de la fábrica adecuada.
