Los circuitos flexibles rígidos se han utilizado en las industrias militar y aeroespacial durante más de 40 años. En los circuitos flexibles rígidos, se utilizan capas de materiales flexibles y rígidos para crear áreas rígidas y flexibles en un solo paquete.
Los circuitos flexibles rígidos combinan lo mejor de las placas rígidas y de los circuitos flexibles integrados en un solo circuito.
Las capas exteriores rígidas se conectan a las capas interiores flexibles mediante vías de cobre. Los circuitos flexibles rígidos proporcionan una mayor densidad de componentes y un mejor control de calidad. Los diseños son rígidos donde se necesita un soporte adicional para los componentes SMT, y es y flexible en las áreas que necesitan doblarse y flexionarse para encajar en espacios reducidos.
Las placas de circuito impreso (PCB) conectan los componentes eléctricos entre sí mediante un cableado discreto, dando lugar a una unidad completa y funcional. Las placas de circuito impreso pueden ser tan simples como una o dos capas de circuitos de cobre, pero es mucho más probable que tengan muchas capas de circuitos. Las capas son necesarias para que el diseñador pueda “encaminar” todos los circuitos entre los componentes, donde una, dos o incluso ocho capas de circuitos pueden no ser suficientes para completar su diseño y realizar todas sus conexiones.
Aunque todas las placas de circuito cumplen la misma función básica como sustrato para los componentes electrónicos, el diseño y los materiales de su construcción son los puntos clave de distinción. Las placas de circuito se adaptan a su aplicación particular.
Los tres tipos principales de placas de circuito impreso son las placas rígidas, los circuitos flexibles (o flex) y los rígidos-flex. Esta entrada del blog proporcionará una comprensión más clara de las diferencias y similitudes entre cada tipo de PCB.
PCB rígida vs. PCB flexible
La diferencia más notable entre los PCB rígidos y los PCB flexibles puede deducirse de sus nombres. Las PCB rígidas son inflexibles, mientras que las PCB flexibles se pueden doblar o moldear para que encajen en el sistema designado. Los circuitos flexibles, cuando se diseñan correctamente, también pueden flexionarse durante cientos de miles de ciclos repetidos sin que se produzcan fallos. La mayor versatilidad de las placas flexibles suele tener un coste más elevado, pero son esenciales para aplicaciones con requisitos de espacio limitados, como la electrónica de consumo, los dispositivos médicos y las aplicaciones espaciales y de automoción.
Las placas de circuito rígido son muy populares, sobre todo por su bajo coste. En la electrónica convencional, y sobre todo en la de consumo, con mayor disponibilidad de espacio, los fabricantes pueden ahorrar mucho utilizando placas de circuito rígidas. Sin embargo, las placas de circuito impreso flexibles están empezando a quitarle cuota de mercado a las placas de circuito impreso rígidas debido a su versatilidad, entre otras ventajas, como:
Flexibilidad. Los circuitos flexibles pueden doblarse, plegarse e incluso arrugarse para adaptarse a la aplicación final, lo que da al diseñador la posibilidad de que los circuitos se adapten al dispositivo, en lugar de que el dispositivo final se construya en torno a la electrónica y las placas de circuito. Los circuitos flexibles son ideales para la electrónica portátil, por ejemplo.
Conectividad. Los circuitos flexibles proporcionan una mayor conectividad entre otras placas de circuitos, componentes electrónicos y la interfaz de usuario en los envases electrónicos. Incluso pueden proporcionar conectividad en aplicaciones de flexión dinámica en las que el circuito flexible debe flexionarse continuamente a lo largo de la vida del dispositivo, por lo que se utilizan mucho en ordenadores portátiles, electrónica plegable y conectividad de pantallas.
Peso reducido. Una placa de circuito de menor peso da lugar a un producto final más ligero, lo que es esencial en el mercado actual de la electrónica, donde los diseñadores de dispositivos electrónicos y los consumidores prefieren dispositivos pequeños y ligeros. Los circuitos flexibles son ideales para los vehículos no tripulados y los drones, debido a su escaso peso.
Durabilidad. Mientras que las placas de circuito impreso rígidas suelen ser más gruesas y bastante resistentes, las placas flexibles absorben los golpes y las vibraciones con mucha más eficacia que las rígidas. Esto contribuye directamente a la fiabilidad a largo plazo, la vida útil del producto y la funcionalidad. Los circuitos flexibles se utilizan mucho en la electrónica médica, los sistemas de guiado de misiles, las armas, los satélites y otras aplicaciones que requieren una excelente capacidad de supervivencia en el entorno.
Resistencia. Mientras que las placas de circuito impreso rígidas corren el riesgo de dañarse o deformarse a causa del calor, los productos químicos o la radiación, las placas de circuito impreso flexibles son mucho más resistentes a estos entornos perjudiciales. Esto explica su amplia aplicación en la electrónica del automóvil actual.
Teniendo en cuenta las diferencias entre las placas de circuito impreso rígidas y las flexibles, vamos a comparar estos tipos de placas de circuito impreso con su homólogo híbrido, la placa de circuito impreso rígida-flexible.
PCB rígido-flexible V.S. PCB rígido y flexible
Como su nombre indica, la placa de circuito impreso rígida-flexible es un híbrido de las placas de circuito impreso rígidas y flexibles, y presenta las grandes cualidades de ambas eliminando muchas de sus limitaciones individuales. Un PCB rígido-flex incorpora materiales flexibles junto con materiales rígidos mediante la superposición de sustratos de circuitos flexibles dentro de los materiales de las placas de circuito impreso rígidas, combinando en última instancia la versatilidad de los circuitos flexibles con la estabilidad, la resistencia y las densidades de enrutamiento de los circuitos impresos rígidos. Esta hibridación abre un abanico de posibilidades para diseños mucho más complejos y exigentes desde el punto de vista mecánico.
Las PCB rígidas-flexibles son un medio para racionalizar el diseño electrónico, al eliminar los cables flexibles, los conectores y el cableado discreto. El rendimiento eléctrico de una PCB rígida-flexible es mayor que el de sus homólogas, ya que los circuitos son parte integrante de la construcción general. Todas las conexiones eléctricas y mecánicas están contenidas internamente en la PCB rígida-flexible, lo que proporciona al diseñador de electrónica una fiabilidad de servicio y un rendimiento eléctrico muy mejorados.
Aunque suelen tener un coste más elevado que sus homólogas de placa flexible y rígida, la fiabilidad, la reducción de peso, la resistencia y las ventajas de ahorro de espacio de las placas rígido-flexibles suelen ser ideales en determinadas aplicaciones, y superan a cualquier otra técnica de embalaje electrónico. En definitiva, las placas de circuito impreso rígido-flexibles ofrecen las mejores ventajas de las placas rígidas y flexibles en una sola solución. Las aplicaciones en las que los PCB rígidos-flexibles destacan son:
Aplicaciones de alta fiabilidad. Si un conjunto va a estar expuesto a golpes excesivos o repetidos, o a entornos de alta vibración, los conectores con cables flexibles tienen más probabilidades de fallar. Las PCB rígidas proporcionan una gran fiabilidad incluso cuando se someten a aplicaciones de vibración y golpes extremos.
Aplicaciones de alta densidad. Dentro de una caja pequeña, a veces es imposible acomodar todos los cables y conectores que requiere un diseño de PCB electrónica. Las placas flexibles rígidas pueden plegarse en perfiles muy pequeños y muy finos, lo que ofrece un ahorro sustancial de espacio en estos casos.
Cinco o más placas rígidas. Si su aplicación va a incluir finalmente cinco o más placas rígidas conectadas entre sí con cables flexibles, una solución de flexión rígida integrada suele ser la opción óptima y más rentable.
Capacidades de las placas de circuito impreso rígidas en Rayming
Las aplicaciones de las placas de circuito impreso rígidas-flexibles son extensas, y su implementación está creciendo en industrias que van desde la automotriz, la médica, la militar y muchas más.
Con sede en Minneapolis, Rayming está situado en uno de los mayores centros de fabricación de circuitos flexibles del mundo. Con más de 15 años de experiencia en la fabricación de circuitos avanzados, nos enorgullecemos de la calidad y precisión de nuestros productos y servicios rígido-flexibles. Para obtener más información sobre las placas de circuito impreso rígidas, flexibles o rígido-flexibles para su aplicación, póngase en contacto con nosotros hoy mismo para obtener más información.
