El segundo de los seminarios web de KSG sobre placas de circuito impreso tridimensionales tuvo lugar a finales de enero. El tema: "Construcción, diseño y optimización del uso de placas de circuito impreso multidimensionales". El primer seminario web (sobre conjuntos rígido-flexibles, semiflexibles y HSMtec) se publicó en PLUS 1/2021.
En el segundo seminario web se presentaron las distintas estructuras, principios funcionales y tecnologías de las placas de circuito impreso rígido-flexibles, semiflexibles y HSMtec. La decisión sobre qué estructuras y tipos de placas de circuito impreso se utilizan en el montaje depende de los respectivos requisitos técnicos que debe cumplir la placa de circuito impreso.
Elegir la tecnología adecuada
La producción de conjuntos de placas de circuito impreso varía en complejidad y determina, entre otras cosas, los costes. La elección del material de base también influye en los costes. Por ejemplo, la poliimida de alta calidad se utiliza para estructuras rígido-flexibles en la zona de plegado. Las estructuras rígido-flexibles son también las más complejas de fabricar, por lo que son las más caras en comparación con las placas de circuito impreso semiflexibles y HMSTec. A cambio, cumplen requisitos muy exigentes, por ejemplo, en cuanto al radio de curvatura y los ciclos, así como el control de la impedancia. 
La selección de la tecnología adecuada depende de los requisitos específicos de la placa de circuito impreso
Reglas generales de diseño
Las tecnologías, a veces muy complejas, de las placas de circuito impreso rígido-flexibles, semiflexibles y HSMtec exigen unas reglas de diseño correspondientes:
- Las pistas conductoras deben discurrir en línea recta en ángulo recto con respecto al eje de flexión y ≥ 1 mm dentro de la zona rígida
- No perforar agujeros en el área < 700 µm de la transición rígido-flexible
- Rellenar con cobre las zonas libres de cobre en la zona de flexión
- Conductores ficticios de cobre adicionales en los bordes de las zonas de flexión en función del espacio (protección contra el trazado)
- Reducir el efecto de entalla en la zona de flexión con transiciones suaves
- Para mejorar la flexibilidad, las pistas conductoras anchas deben dividirse en conductores individuales redundantes
- En la zona de flexión, rasterizar las grandes zonas de cobre en la medida de lo posible
- Evitar diferencias en la densidad del cableado en la zona flexible.
Los diferentes y complejos procesos de fabricación de las placas rígido-flexibles, semiflexibles y HMSTec dan lugar a recomendaciones de diseño diferentes y variadas, basadas, entre otros, en los siguientes criterios: 
Ocho perfiles de cobre integrados en la placa de circuito impreso HSMtec de 4 capas para una completa tecnología de conexión mecánica y eléctrica (abajo)
- Anchura y distancia entre conductores
- Diámetro del extremo y de la almohadilla del chapado del orificio pasante
- Longitud de la zona de flexión
- Grosor de la lámina de recubrimiento
- Espesor de la lámina de poliimida (para rígido-flexible)
- Espesor de la capa de laca flexible
KSG ofrece apoyo tanto en la selección de la tecnología como en la aplicación de las recomendaciones de diseño para soportes de circuitos rígido-flexibles, semiflexibles o HSMtec, que no se presentan aquí en detalle. KSG también puede ayudarle a optimizar el diseño del panel, que, entre otros factores, influye en el precio de la placa de circuito impreso.
Instrucciones de procesamiento
Las siguientes instrucciones de procesamiento se aplican a las placas de circuito impreso rígidas-flexibles y semiflexibles:
- Secado del soporte del circuito antes del procesamiento posterior (impresión de la pasta, montaje de la soldadura).
- Los procesos de montaje deben completarse en un plazo de cuatro a seis horas después del secado
- La carga de temperatura máxima continua autorizada para las combinaciones de material rígido-flexible es de MOT = 105 °C o MOT = 130 °C con clase de inflamabilidad UL V0 (MOT - temperatura máxima de funcionamiento), dependiendo del material utilizado.
- Las piezas móviles deben sujetarse/fijarse en la carcasa del módulo para proporcionar alivio mecánico a las zonas de flexión.
La placa de circuito impreso de la cámara es una estructura rígido-flexible de 8 capas con impedancia controlada, con una zona flexible de 2 capas y un grosor total de 1,1 mm.
Ejemplos de aplicación
Una placa rígido-flexible diseñada para una cámara sCMOS cumple los siguientes requisitos:
- Aprovechamiento óptimo del espacio de instalación
- Montaje y ensamblaje sencillos
- Control de la impedancia (gama flex y rígida)
- Aspecto azul
Para el funcionamiento en una luz de advertencia 3D en plantas industriales, se utiliza una placa de circuito impreso HSMtec que tiene que cumplir estos requisitos:
- Concepto portátil con mando a distancia
- Proceso de instalación sencillo
- Concepto fiable sin cables
- Placa de circuito impreso autoportante
- Contacto directo de enchufe de PCB de 1,6 mm de grosor
- Gestión térmica integrada
Ronda de debate como chat en directo
Durante el seminario se pudieron hacer preguntas a través del chat en directo. Esto demostró que los participantes estaban interesados principalmente en los requisitos individuales de diseño de las placas de circuito impreso, como el grosor máximo del cobre en la zona de flexión o los posibles radios de curvatura. La conclusión fue que siempre tiene sentido implicar a la empresa fabricante en una fase temprana cuando existen requisitos especiales para la placa de circuito impreso, con el fin de desarrollar conjuntamente un diseño optimizado sin rodeos ni contratiempos.
