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Cinco fallas de flex que nacen en el trazado

La mayoría de los defectos de flex se diseñan, no se fabrican. Vienen de llevar hábitos de FR-4 a un circuito que va a moverse.

Redacción técnica de Hitech Circuits

Shenzhen, China · Fabricación y montaje de PCB

2 min de lectura

Publicado:

Última actualización:

Revisión técnica: Cifras de proceso verificadas con nuestra hoja de capacidades publicada.

Un solo hábito detrás de las cinco

El diseño de placas rígidas tolera mucho: la máscara cubre lo que cubre, una vía puede ir en cualquier sitio, un pad puede quedar junto a una pista y nada se mueve después del ensamblaje. En un circuito flex cada una de esas suposiciones se convierte en un modo de falla, porque se espera que la pieza se doble y, a menudo, que se doble miles de veces.

1. Aperturas de coverlay dibujadas demasiado justas

El coverlay es una película con adhesivo que se corta y se lamina, no una capa impresa. El registro, la tolerancia del troquel y el escurrimiento del adhesivo desplazan la apertura, así que una ventana dimensionada como una apertura de máscara termina cubierta de adhesivo o corrida sobre la pista vecina. Aperturas generosas, y espaciado generoso entre ellas, son la solución.

2. Uniones de soldadura dentro de la curvatura

La soldadura es mucho más rígida que el cobre. Una unión cerca de una curvatura convierte el borde del pad en una bisagra y el cobre se agrieta ahí primero. Las uniones van en zonas reforzadas o rígidas; la curvatura queda desnuda.

3. Espaciado de pads que ignora la apertura mayor

Cuando la apertura del coverlay crece, la distancia entre pads contiguos debe crecer con ella. De lo contrario, las ventanas ampliadas exponen los bordes de los conductores vecinos y el proceso de ensamblaje los puentea. La capacidad de 0,002″ de línea y espacio no es una invitación a usarla entre pads de conector.

4. Esquinas vivas y uniones agudas

Una esquina de 90° en un conductor es un concentrador de tensión en una placa rígida y un iniciador de grietas en un flex. Las uniones se ahusan, las esquinas se redondean y el paso hacia un pad se hace con lágrima.

5. Cobre apilado a través del eje neutro

Dos capas de cobre directamente opuestas en una curvatura ponen a una de ellas a tracción en cada ciclo. La deformación es proporcional a la distancia al eje neutro, así que la solución es geométrica: desplazar las capas, adelgazar el cobre en la curvatura o usar una sola capa conductiva ahí.

Detectarlas antes del utillaje

Las cinco se ven en el DFM, y las cinco son baratas de corregir en la etapa de trazado y caras después. Una revisión que recorre la zona de curvatura, las colas del conector y el arte del coverlay atrapa la mayoría; el resto aparece en la prueba de flexión, y por eso vale la pena ciclar una primera pieza antes del volumen.

Los rangos de sustrato, coverlay y refuerzo están en la página de PCB flexible; donde el flex se une a una sección rígida aplican las reglas de rígido-flexible.

Especificaciones técnicas

Línea / espacio mínimo
0,002″ (3 mil)
Espesor de coverlay
12–25 µm
Espesor de adhesivo
12–35 µm
Espesor de cobre
0,5–2 oz
Taladro mínimo
0,006″

Preguntas frecuentes

  • ¿Por qué la apertura del coverlay debe ser mayor que la de la máscara de soldadura?

    El coverlay es una película laminada con capa de adhesivo, no una máscara impresa. Se corta con troquel o con láser, se adhiere bajo presión y el adhesivo escurre durante el laminado; además el registro se desplaza con la poliimida al expandirse. La apertura debe absorber la tolerancia de corte, el registro y el flujo de adhesivo. Una apertura demasiado pequeña deja adhesivo sobre el pad; un espaciado demasiado justo entre aperturas expone al conductor vecino.

  • ¿A qué distancia puede estar una unión de soldadura de una curvatura?

    Debe quedar fuera de la zona de curvatura. La soldadura es rígida, y una unión sobre una sección que flexiona concentra la deformación en el borde del pad hasta que el cobre se levanta o el coverlay se delamina. Las uniones van en una zona reforzada o en la sección rígida, y la distancia a la curvatura la fija la zona de reserva acordada en el DFM, no un número fijo.

  • ¿Por qué fallan las pistas apiladas en una curvatura?

    El cobre del exterior de la curvatura trabaja a tracción y el del interior a compresión. Cuando las pistas de ambas caras de la película coinciden, el par queda lejos del eje neutro y la pista exterior absorbe toda la deformación en cada ciclo. Desplazar las capas, o mantener una sola capa conductiva en la curvatura, devuelve el cobre hacia el eje neutro.

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