Flexión rígida HDI

En esta guía, encontrará toda la información que está buscando sobre las PCB rígido-flexibles HDI.

Ya sea que desee aprender a elegir vías, el mejor material u otro proceso de fabricación de PCB rígido HDI, encontrará la información aquí.

Entonces, sigue leyendo para aprender más.

¿Qué es HDI Rigid Flex PCB?

IDH es la abreviatura de PCB de interconexión de alta densidad. Una placa de circuito impreso HDI Rigid Flex es una placa con mayor densidad de cableado por unidad de área que se suministra sobre un sustrato rígido flexible.

un IDH PCB flexible rígido utiliza sistemas de vía y técnicas en almohadilla, reducción de línea y espacio, junto con laminación secuencial, como características de alta densidad.

PCB flexible rígido HDI

 Encontrará que estas características permiten la fabricación de dispositivos compactos con un tamaño y peso pequeños y un rendimiento eléctrico mejorado.

¿Dónde se emplean las PCB rígidas y flexibles de HDI?

El HDI rígido PCB flexible encuentra uso en varias industrias debido a su alto rendimiento eléctrico y características mejoradas.

Algunas de las aplicaciones comunes incluyen:

Electrónica de consumo

Puede encontrar PCB rígidos y flexibles HDI en productos electrónicos de consumo, incluidos teléfonos inteligentes, televisores curvos, computadoras portátiles y electrodomésticos.

Su uso en estos productos se debe a su diminuta naturaleza.

Aeroespacial

Una placa de circuito impreso rígida y flexible HDI puede sobrevivir en condiciones ambientales adversas, como el espacio.

Por lo tanto, encontrará este tipo de PCB incluido en sistemas de misiles, aviones espaciales y satélites.

Uso médico y sanitario

Los PCB rígidos y flexibles de HDI se utilizan en áreas médicas y de atención de la salud para ayudar en las funciones biológicas y los exámenes médicos.

Aparecen en dispositivos como rayos X transferibles, marcapasos y dispositivos externos como audífonos.

Productos usables

El uso de PCB rígidos y flexibles HDI en dispositivos portátiles se debe a su naturaleza compacta y su mayor rendimiento eléctrico.

Los relojes y la ropa inteligentes, el equipo de realidad virtual y el chaleco deportivo utilizan PCB rígido y flexible HDI.

¿Cuáles son los beneficios de HDI Rigid Flex PCB?

El uso de PCB rígido flexible HDI le brinda ciertos beneficios en su aplicación, incluidos los siguientes:

• Puede empaquetar componentes densamente con enrutamiento versátil mediante el empleo de técnicas de microvías y vía en almohadilla.

En consecuencia, da como resultado una transferencia de señal más rápida y de mayor calidad.

• La placa de circuito impreso rígida y flexible HDI le permite diseñar e insertar componentes adicionales en cualquiera de los lados de la placa.

Usted atribuye esto a procedimientos de enrutamiento más finos y una mayor densidad de cableado.

• El uso de vías apiladas en las placas de PCB flexibles rígidas HDI las hace altamente confiables.

Estas vías soportan la placa frente a las duras condiciones ambientales.

• A diferencia de los PCB tradicionales en los que tiene muchas placas, los PCB flexibles rígidos HDI le permiten empaquetar todas las funciones en una sola placa.

Como resultado, reduce el tamaño de la placa y los costos generales de fabricación.

• Usted emplea la perforación por láser en PCB flexibles y rígidas HDI creando orificios con diámetros más pequeños mientras mejora las características térmicas de la placa.

¿Qué tipos de vías puede emplear IV HDI Rigid Flex PCB?

Las vías son pequeños orificios conductores en una PCB flexible rígida HDI que une numerosas capas que permiten la transferencia de señales.

Tiene cuatro tipos de vías disponibles para una PCB flexible rígida HDI, según la funcionalidad de la siguiente manera:

Vías de orificio pasante

Aquí, taladre un agujero a través de la PCB de arriba a abajo conectando todas las capas de una PCB.

Es el tipo de vía más rentable, ya que es fácil de producir y se puede enchapar o no enchapar.

Vias ciegas

Con este tipo de vía, se conecta la capa externa de una PCB flexible rígida HDI multicapa a una capa interior.

Es ciego ya que solo puede verlo desde un lado de la placa PCB, lo que hace que la construcción sea compleja.

Vias enterradas

Este tipo de vía es complejo y costoso al conectar dos capas de PCB flexibles rígidas HDI internas. Utiliza vías enterradas con un recuento de capas uniforme.

Microvías

Son las vías más pequeñas cuya construcción se realiza mediante perforación láser con diámetros muy pequeños por debajo de las 150 micras.

Micro Vias encuentre un uso común en PCB flexibles rígidos HDI que conecten capas sucesivas y permitan placas más densas.

Vía

¿Cómo se suministran vías ciegas y enterradas en PCB HDI Rigid Flex?

Al hacer vías ciegas y enterradas, no emplea perforación láser con control de profundidad.

En su lugar, perfora núcleos individuales antes de enchaparlos, apilarlos y luego presionarlos.

Al proporcionar una vía, debe asegurarse de que corte a través de una cantidad uniforme de capas.

Además, si bien puede comenzar desde arriba y terminar desde abajo, lo contrario no es cierto.

Además, no puede iniciar o finalizar una vía ciega o enterrada desde o sobre otra vía ciega o enterrada. Sin embargo, puede encerrar una vía ciega o enterrada dentro de otra aunque es un proceso complejo y costoso.

¿Puede emprender mediante el llenado de PCB HDI Rigid Flex?

El llenado de vías consiste en cerrar las vías llenándolas con un material no conductor.

Puede usar un elevador de vacío en la fijación donde su tablero tiene un número significativo de taladros.

Sellar una vía también controla el escurrimiento de soldadura. Además, cuando tiene vías enterradas, puede aplicar rellenando las capas internas.

Puede emplear diferentes métodos para sellar vías según la aplicación.

Puede cubrir, llenar, taponar ambos lados o taparlos con una cubierta de metal, como en los sistemas de vía en almohadilla.

Cuando se llenan PCB rígidos y flexibles HDI, se utiliza el estándar IPC 4761. Esta norma especifica los distintos tipos de tapado y relleno de vías.

¿Por qué utiliza Microvias en HDI Rigid Flex PCB?

Se emplean microvías entre capas en una PCB flexible rígida HDI con una relación de aspecto de 1:1.

Cuando la relación de aspecto es superior a 1:1, emplea una microvía apilada.

El uso de una microvía apilada elimina gradualmente la laminación secuencial.

Esto se debe al comienzo de una nueva vía ciega en una capa similar donde termina la vía ciega anterior.

El tipo de microvía más frecuente y rentable es la vía escalonada. Las microvías escalonadas necesitan más espacio porque no se forman en el mismo núcleo.

La demanda de tableros con alta velocidad y densidad va en aumento y las microvías ayudan a lograrlo. Las microvías ayudan en el despliegue adecuado de los cables internos en varias capas de la placa.

¿Cómo se fabrica la placa de circuito impreso rígido flexible HDI?

Al hacer una PCB flexible rígida HDI, debe decidir el número de capas y la configuración de la placa. Además, a pesar del tamaño final de la placa, se crea una placa de circuito impreso flexible rígida HDI a través de paneles.

El siguiente proceso le resulta esencial en la fabricación de PCB rígido flexible HDI:

Revisión de diseño

Después de realizar un pedido, revisa el diseño antes de comenzar la fabricación.

La revisión generalmente sigue una lista de verificación en la que examina los archivos de exploración, el enfoque de panelización y los detalles de salida.

Trazado e imagen

Utiliza un plotter fotográfico en la creación de herramientas fotográficas para la máscara de soldadura y la leyenda para cada capa individual.

Aplica los trazos, el suelo, las almohadillas y otras imágenes primarias mediante el proceso de creación de imágenes.

AOI y laminación

Cuando tiene una PCB flexible rígida HDI multicapa, inspecciona las capas comparando la imagen real con el diseño.

De esta manera, descubre cualquier falla antes de fusionar las capas internas, evitando problemas costosos.

Usted emplea una prensa hidráulica en la laminación de capas inspeccionadas que incluyen preimpregnado y núcleo conductor.

El proceso está bajo alta temperatura y presión que funde el preimpregnado que une las capas.

Perforación y Deposición de Cobre

Los orificios perforados le permiten conectar componentes, unir capas de cobre y/o montar la placa de circuito impreso flexible rígida HDI en su carcasa.

El cobre se deposita después de la operación de perforación a través de una técnica de recubrimiento sin electricidad.

Enchapado y grabado

A continuación, se realiza un procedimiento de galvanoplastia, en el que se recubre con cobre el contorno conductor y los orificios para que coincidan con los requisitos de diseño del circuito.

Quite la película seca que queda en el panel después del enchapado dejando los rastros, las almohadillas y otras características de cobre.

Máscara de soldadura y acabado superficial

La superficie de cobre de la PCB flexible rígida HDI se protege con una máscara de soldadura.

Una máscara de soldadura evita que la soldadura se forme puente entre los componentes, lo que puede provocar cortocircuitos eléctricos.

El acabado de la superficie incluye cubrir los circuitos para evitar la oxidación del cobre expuesto. En esencia, no puede soldar cobre oxidado.

Prueba eléctrica

Al probar una PCB flexible rígida HDI, se emplea un probador de sonda voladora que transmite señales eléctricas a través de sondas.

Esta prueba le permite detectar abiertos o cortocircuitos, lo que le permite intervenir antes del montaje final.

¿Cómo se puede apilar una PCB HDI Rigid Flex?

Los PCB rígidos y flexibles de HDI pueden presentar múltiples capas estrechamente enrutadas y empleando vías para la conexión eléctrica.

Usted lamina estas capas para formar una sola placa precedida por un proceso de grabado.

Los apilamientos comunes de la PCB flexible rígida HDI incluyen:

Las acumulaciones vienen en una variedad de formas, que incluyen:

PCB rígido flexible HDI (1+N+1)

Este es el diseño de PCB flexible rígido HDI más básico favorable para arreglos de rejilla esférica con bajos recuentos de entrada y salida.

Abarca reducción de línea y microvías con buena estabilidad y confiabilidad de montaje.

PCB rígido flexible HDI ( 1+N+1)

PCB rígido flexible HDI (2+N+2)

Encuentra este diseño con una sofisticación moderada que abarca dos o más capas HDI que permiten la interconexión mediante microvías con cobre.

PCB rígido flexible HDI (2+N+2)

 Este diseño encuentra uso en diseños exigentes que requieren un rendimiento de transmisión de señal de alto nivel.

¿Cuáles son algunos de los estándares que emplea para los PCB HDI Rigid Flex?

Al fabricar una placa de circuito impreso rígido flexible HDI, encontrará útiles los siguientes estándares:

• IPC-2226: Abarca el estándar de diseño seccional para PCB rígidos y flexibles HDI.
• IPC-DD-135: Destaca las calificaciones de prueba para materiales dieléctricos de capas intermedias orgánicas depositadas para módulos multichip.
• IPC-4104: Describe los materiales para usar en PCB rígidos y flexibles de interconexión de alta densidad.
• IPC-6016: Establece la especificación de rendimiento y la calificación de la placa para capas en una placa de circuito impreso flexible rígida HDI.
• IPC/JPCA-2315: Proporciona la guía de diseño para microvías en PCB rígido-flexibles HDI.

¿Qué características definen HDI Rigid Flex PCB?

Una placa de circuito impreso flexible rígida HDI garantiza que se ajuste a una mayor densidad de componentes en una placa, manteniendo el tamaño de la placa pequeño.

Encuentra que algunos componentes requieren enfoques HDI para un enrutamiento óptimo.

En un diseño HDI, encontrará las siguientes características:

• Rastros más delgados: En las PCB flexibles y rígidas HDI, las trazas más delgadas unen vías de diferentes capas, lo que permite una mayor densidad de trazas.
• Niveles de señal más bajos: Las aplicaciones de alto voltaje o corriente no son adecuadas para las PCB flexibles rígidas HDI. Los altos voltajes provocan descargas electrostáticas como resultado de la alta intensidad de campo entre las líneas contiguas.
• Recuento de capas grandes: Una placa de circuito impreso rígida y flexible HDI puede admitir un mayor número de capas interconectadas con vías.

Puede aumentar la densidad de sus componentes mediante el uso de varias capas en una placa de circuito impreso HDI flexible y rígida, incluso con más de 20 capas.

• Vías más pequeñas: Para las transiciones de capas, se emplean microvías para PCB flexibles y rígidas HDI junto con vías escalonadas, ciegas y enterradas.

Las relaciones de aspecto de estas vías son menores que las de las vías de orificio pasante estándar.

¿Qué reglas de diseño tiene en cuenta al fabricar PCB HDI Rigid Flex?

Existen algunos criterios básicos que se aplican a cualquier configuración de PCB rígido flexible HDI, incluidos los siguientes:

• Controle la distancia del trazo y de la almohadilla.

Los parámetros de holgura de las máscaras de soldadura normalmente son similares en tamaño al ancho del trazo y están determinados por el tamaño y el paso de la almohadilla.

• No es necesario utilizar vías escalonadas.

Al enrutar una placa de circuito impreso rígido flexible HDI, el objetivo es dejar suficiente espacio en la superficie y en las capas internas.

• Usa menos capas. Los tableros con un alto número de capas requieren más procedimientos de ensamblaje y aumentan los costos de producción.
• Tenga en cuenta la integridad de la señal. Un diseño de PCB flexible rígido HDI debe cumplir con los principios de diseño de alta velocidad.

¿Qué factores guían su elección de material para HDI Rigid Flex PCB?

Al seleccionar materiales para su placa de circuito impreso rígido flexible HDI, debe tener en cuenta lo siguiente:

• La constante dieléctrica del material que se refiere a su capacidad para almacenar energía en un campo eléctrico.

La dirección del material influye en la constante dieléctrica y, por lo tanto, cambia con un cambio en el eje del material.

• El factor de disipación debe ser bajo para evitar la degradación de la señal de transmisión y, por lo tanto, el desperdicio de la señal.
• La tangente de pérdida del material basó su estructura molecular, especialmente para señales de alta frecuencia. Encontrará que las señales de baja frecuencia no se ven afectadas.
• Diafonía y efecto pelicular que dependen de los parámetros de espaciado.

La diafonía se produce cuando una placa de circuito impreso flexible rígida HDI interactúa consigo misma creando un acoplamiento no deseado.

• La resistencia al pelado del material que, cuando es más alta, mejora la resistencia al impacto.

También aumenta la resistencia al calor y permite una mejor calidad de la señal.

• El coeficiente de expansión térmica del material que influye en procesos como la perforación y el montaje.

Las diferencias en la expansión térmica pueden causar la separación de la lámina de cobre cuando se exponen a cambios de temperatura.

• El entorno en el que funciona su dispositivo es una preocupación importante.

Como resultado, el material debe tener una baja absorción de agua para evitar la interrupción de las propiedades dieléctricas.

¿Cuáles son algunos de los materiales que puede emplear para su PCB HDI Rigid Flex?

Al fabricar una PCB flexible rígida HDI, puede usar material FR-4 que tiene buenas propiedades dieléctricas y está fácilmente disponible.

El material FR-4 se compone de fibra de vidrio con resina epoxi cuya combinación se puede alterar para conseguir determinadas cualidades.

Algunos materiales comunes que emplean FR-4 incluyen la serie Rogers RO3000, Taconic TLX, Isola IS620 y Arlon 85N.

La poliimida también es un material útil en las PCB flexibles rígidas HDI debido a su impresionante calidad de flexibilidad.

¿Cómo se crean líneas de transmisión de impedancia controlada para su PCB HDI Rigid Flex?

Es fundamental desarrollar líneas de transmisión de impedancia regulada para evitar la pérdida de señal en su PCB rígido flexible HDI.

Encontrará las siguientes dos tecnologías comunes para crear líneas de transmisión de impedancia regulada: micro-strip y strip-line.

micro-tira

Micro-strip se refiere a tener un rastro sobre la capa superior con un plano de tierra debajo.

Determinar la impedancia de la microbanda es un poco complicado.

Depende de varios elementos, como la permitividad relativa del material de la placa, el grosor y el ancho del trazo y la altura del plano.

Consigue un mejor control de la impedancia colocando el suelo cerca de la capa superior.

línea de tira

Esto es casi idéntico a la microbanda, con la principal diferencia de que hay un plano de tierra adicional sobre el trazo.

Aquí, coloca la traza entre un par de planos, lo que le permite contener mejor la radiación EMI.

¿Qué características hacen que el material de Rogers sea popular en HDI Rigid Flex PCB?

material de rogers son una gama de productos de la empresa Rogers que se utilizan en PCB rígidos y flexibles HDI.

El material de Rogers tiene varias características distintivas que permiten su uso en diversas aplicaciones.

El material de Rogers emplea tejido de hidrocarburo reforzado con fibra de vidrio que logra propiedades eléctricas similares al PTFE con una fina capa de conducción.

Algunas de las razones de la popularidad de los PCB de Rogers incluyen:

• Mínimas pérdidas dieléctricas y de señal eléctrica.
• Amplia gama de valores de constante dieléctrica, que van desde 2.55 hasta 10.
• Estos materiales aseguran que el costo de fabricación de PCB sea bajo.
• Puede adaptarse fácilmente a la impedancia controlada.
• Gran capacidad de gestión del calor.
• La desgasificación es mínima en aplicaciones espaciales.

¿Qué define la señal de alta velocidad en una PCB HDI Rigid Flex?

Encontrará señales con frecuencias que van desde 50 MHz a 3 GHz, por ejemplo, señales de reloj, son señales de alta velocidad. Si bien es poco probable cambiar la señal de baja a alta, parece trapezoidal gracias a los tiempos de subida y bajada. La amplitud de los armónicos de mayor frecuencia de la señal de reloj es proporcional a su tiempo de subida y bajada. La magnitud de los armónicos será menor si el tiempo de subida es mayor.

A medida que aumenta la velocidad, se producen mayores dificultades de rebote, timbre, reflejos, diafonía y desajuste de impedancia.

Tiene un impacto en las cualidades digitales y también analógicas del sistema.

¿Es importante la integridad de la señal en HDI Rigid Flex PCB?

En esencia, una señal debe fluir inalterada desde una fuente a una carga en una PCB flexible rígida HDI.

Sin embargo, esto no ocurre en la práctica con algunas pérdidas resultantes de interferencias como diafonía, desajuste de impedancia y problemas de conmutación.

La integridad de la señal describe cómo se miden estas distorsiones de la señal de alta frecuencia.

Al brindar soluciones realistas, la integridad de la señal ayuda en la predicción y comprensión de estas preocupaciones cruciales.

Al diseñar una PCB flexible rígida HDI, debe ver las trazas como líneas de transmisión en lugar de cables básicos.

La frecuencia operativa más alta en el diseño ayuda a identificar el manejo de trazas como líneas de transmisión.

¿Cómo se solucionan los problemas de integridad de la señal en las PCB HDI Rigid Flex?

Puede superar los problemas de integridad de la señal en su PCB rígido flexible HDI empleando las siguientes técnicas de diseño:

Integridad de la señal en PCB

Enrutamiento múltiple

Encontrará que el enrutamiento de señales ortogonales guía las señales a diferentes capas mientras reduce la región vinculada. Mantenga las duraciones de ejecución paralelas entre las señales al mínimo.

Impedancia a juego

El material del sustrato, el ancho de la pista y la altura de la pista desde el suelo/plano de potencia son los tres parámetros principales que influyen en el control de la impedancia.

Puede emplear estrategias de terminación apropiadas para controlar el desajuste de impedancia según el área de aplicación.

Mitigación de EMI

Puede minimizar la interferencia electromagnética en su PCB rígido flexible HDI empleando componentes con baja inductancia.

El uso de planos de tierra sólida cerca de los planos de señales también es efectivo.

Atenuación

La absorción dieléctrica y el efecto pelicular pueden causar pérdidas de transmisión en su PCB rígido flexible HDI.

Con absorción dieléctrica el material dieléctrico de la placa absorbe la energía de la señal reduciendo su intensidad.

Puede contrarrestar el efecto piel aumentando el ancho del trazo.

Vías y trazos en ángulo recto

Tener una traza en ángulo recto puede crear una mayor radiación al aumentar el valor de capacitancia en la impedancia característica de alteración de la curvatura.

Reemplazar la curva perpendicular con un par de esquinas de 45 grados o una curva redonda reduce los reflejos.

Si bien las vías son necesarias para el enrutamiento, aumentan la inductancia y la capacitancia de una placa.

Evite poner vías en diferentes trazas, ya que amplían la longitud de la traza.

Crosstalk

La transferencia de señal a través de un cable crea campos magnéticos circundantes que pueden interactuar en el caso de que los cables adyacentes generen diafonía.

Puede combatir la diafonía empleando material con propiedades dieléctricas reducidas y teniendo planos de tierra entre capas.

¿Por qué debería realizar simulaciones de diseño y comprobaciones para su PCB HDI Rigid Flex?

Mantener la transparencia del diseño requiere controles de integridad de la señal. No puede eliminar durante la producción del tablero a menos que se realice durante la fase de diseño.

Una verificación de la integridad de la señal a través de simulaciones de diseño le permite resaltar los errores antes de la producción. Estas simulaciones le permiten detectar y eliminar problemas que hacen que la calidad de la señal se deteriore durante el viaje.

Las duraciones de aumento de la señal son cortas cuando opera su PCB rígido flexible HDI a alta frecuencia, lo que hace que la integridad de la señal sea importante.

La implementación de esquemas de terminación apropiados garantiza que su PCB pueda funcionar sin problemas a altas frecuencias.

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