Qué hacer y qué no hacer en el diseño de circuitos flexibles (Capítulo dos)

Fecha de lanzamiento:2019-03-07

Los circuitos flexibles doblados a más de 90 ° están sujetos a una compresión y una fuerza de tensión mucho mayores, lo que aumenta la posibilidad de daños. Si un circuito debe doblarse más allá de 90 °, debe doblarse solo una vez y luego montarse de tal forma que se evite que la curva se abra nuevamente.


Una PCB rígida puede incorporar muchas características que deben evitarse en un circuito flexible. La mayoría de estos "no" se refieren a características que causan discontinuidades en el área de flexión. Las fuerzas de estiramiento y compresión presentes en el área de plegado se concentran en las discontinuidades del material o la construcción. Estas fuerzas concentradas más altas pueden provocar fracturas en los conductores o el aislamiento.


Además, es importante no cambiar el ancho o la dirección del conductor en las áreas dobladas. Un diseño óptimo de circuito flexible mantiene un ancho uniforme para todos los conductores que cruzan el área de curva perpendicular a la curva.


Esto no significa que no pueda haber 0.010 y 0.030 pulgadas. líneas de lado a lado. Solo significa que cada línea no debe cambiar el ancho en el área de la curva. Además, un cambio de dirección de un conductor en un área de curvatura puede causar un punto de concentración de tensión y debe evitarse.


No apile los conductores en tableros de capas múltiples. A muchos diseñadores de tableros les gusta ejecutar líneas de señal y retorno una encima de la otra en capas adyacentes para minimizar la interferencia electromagnética (EMI). Al hacerlo, el circuito general se vuelve más grueso y crea un efecto de "viga en I". Si se utiliza este método de reducción de EMI, los pares de líneas deben escalonarse para reducir el efecto.


Los materiales de circuito flexible son razonablemente resistentes al desgarro. Pero una vez que comienza una lágrima, tiende a propagarse. Una esquina interior afilada en el contorno del circuito es una ubicación privilegiada para que comience una rotura. Puede actuar como un punto de concentración de tensión si el circuito se flexiona en esa área.


Por esa razón, reduzca todas las esquinas interiores un mínimo de 0.030 pulg. En el contorno del circuito. Si el espacio lo permite y el radio interior se puede relajar hasta un valor de 0.060 a 0.075 pulg., Hágalo. Cuanto mayor sea el radio, menor será la posibilidad de que una lágrima comience en esa ubicación.


Es bien sabido que el calor suaviza un circuito flexible y hace que sea más fácil doblarlo. Mientras que el calor facilita la formación, uno debe asegurarse de que la fuente de calor no sobrecargue el circuito flexible.


Una pistola de calor es capaz de temperaturas extremas que están muy por encima de las temperaturas máximas que un circuito flexible tolera. Es prácticamente imposible regular la temperatura del circuito. Es una función de la configuración de la pistola de calor y la distancia que el circuito flexible es de la boquilla.


Incluso en un ajuste bajo, una pistola de calor puede producir temperaturas lo suficientemente altas como para ampollar y deslaminar un circuito si se coloca demasiado cerca de la boquilla. Por esta razón, uno no debe usar una pistola de calor para calentar circuitos flexibles.


El método recomendado para la formación de calor es primero conformar en frío los circuitos con una herramienta de formación personalizada y luego cargar los circuitos en un horno mientras todavía está restringido en la herramienta. Una vez que el utillaje y los circuitos se hayan calentado lo suficiente, retírelos del horno y déjelos enfriar mientras aún están limitados en el utillaje.


Tenga mucho cuidado al retirar los circuitos calientes del horno, ya que son muy suaves y se dañan fácilmente. La mejor temperatura para calentar los circuitos es la temperatura más baja que produce buenos resultados. Para la mayoría de los circuitos, esta temperatura varía de 200 a 275 ° F. Tenga en cuenta que si los circuitos observan temperaturas elevadas después de formarse pero ya no están limitados, volverán a un estado plano.


No use perfiles rígidos de temperatura de PCB para hacer reflujo de PCB rígidos o de flexión rígida. Un perfil de temperatura de horno de reflujo para una PCB rígida probablemente estará mucho más allá de lo que puede tolerar un circuito flexible. Los signos más evidentes de una exposición excesiva a la temperatura serán la formación de ampollas y la delaminación. Es recomendable ponerse en contacto con un fabricante de circuitos flexibles que también realice trabajos de montaje para obtener orientación sobre los perfiles de temperatura de reflujo adecuados.


Los conductores anchos, los que tienen más de 0.010 pulg., Son más robustos y toleran la flexión mejor que los conductores pequeños. Si una curva está presionando los límites mínimos de relación de flexión, es una buena idea ensanchar los conductores pequeños en el área de curva.


Debido a que las fuerzas de una curva pueden irradiarse más allá de la zona de curva, la ampliación debe ser gradual y el conductor debe alcanzar su ancho máximo al menos 0.10 pulg. Antes de entrar y después de salir del área de curva.


En segundo lugar, cualquier orificio representa una discontinuidad mecánica en el circuito que es propenso a causar agrietamiento del material de la cubierta exterior. Si se forman grietas en la cubierta exterior, casi con seguridad se propagarán con el tiempo y pueden hacer que el agujero chapado se rompa y falle.


Los circuitos flexibles con múltiples capas son más gruesos y los barriles chapados son más profundos. La combinación de barriles chapados en profundidad con mayores fuerzas de estiramiento y compresión a partir del espesor agregado agrava el problema. Es mejor colocar las vías en áreas que vean un límite o no se doblen durante la instalación o el servicio. Cuando el diseño no permita suficiente espacio en las áreas sin flexión para todos los orificios enchapados, intente colocar los orificios en áreas que experimenten la menor cantidad de flexión.


Es una buena práctica colocar los filetes en todas las terminaciones y a través de las almohadillas. Si bien no todos los diseños necesitan filetes para funcionar de manera confiable, casi nunca causan un efecto perjudicial en el circuito. Los filetes utilizados alrededor de las almohadillas de terminación eliminan los puntos de concentración de tensión que, de lo contrario, podrían causar grietas donde el conductor entra en la almohadilla.


Como consejo final, consulte a su fabricante de circuitos flexibles con anticipación y con frecuencia. Cada año, los fabricantes de circuitos flexibles ven cientos, incluso miles, de opciones de diseño. Inicie un diálogo con un fabricante de circuitos flexibles durante el proceso de diseño, antes de que el diseño y el dibujo se bloqueen y cierren. Su experiencia puede mejorar dramáticamente las posibilidades de encontrar la solución más eficiente incluso para los desafíos de diseño más únicos.  


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