Obtener un panorama sobre los controladores de costos de circuitos flexibles

Judy Warner: Ha estado en el negocio de la fabricación de tarjetas por más de 20 años. ¿Qué factores considera usted que contribuyen al aumento de los diseños flexibles y rígido-flexibles?

Tara Dunn: Creo que el espacio, el peso y el embalaje son los factores principales que impulsan los diseños a la tecnología flexible y rígido-flexible.  Para los clientes que ya están usando la tecnología flexible y rígido-flexible, se observa un aumento en su porcentaje de nuevos diseños que utilizan la tecnología flexible y también se nota un aumento en la frecuencia de solicitudes que recibo de personas que son nuevas en la tecnología flexible y buscan orientación.  En general, la electrónica se está haciendo cada vez más pequeña y ligera, y para aquellos que no se están reduciendo, seguimos aumentando la densidad y funcionalidad de la electrónica dentro de un tamaño de paquete estático.

Warner: ¿Cuáles son algunos de los factores clave que los diseñadores deben tener en cuenta para conocer el costo y la fiabilidad de este sistema?

Dunn: Hay tres factores determinantes de costo: materiales, utilización de paneles y tecnología.  También me gusta incluir un cuarto factor: comprender las capacidades de sus fabricantes y asegurarse de que su diseño encaja en su lugar ideal para la fabricación.  La comprensión y utilización de los materiales disponibles más comunes reducirá el costo y el tiempo de entrega.  Los materiales más comunes son una combinación de cobre de 1/2 oz o 1 oz, con poliimida de 1 mil o 2 mil.  Hay muchas otras opciones con laminados construidos con cobre de 1/2 onza a 2 onzas y poliimida de 1/2 mil a 6 mil.  Comprender los materiales comunes disponibles por su fabricante específico asegurará que el material esté disponible y que usted no incurra en gastos adicionales por cargos mínimos de lotes de materiales inusuales.

Los circuitos flexibles a menudo se diseñan con formas inusuales; revise los diseños para tener la oportunidad de invertir las piezas anidadas y ajustarlas para utilizar mejor el panel de fabricación.  Los dos tamaños de panel más comunes para materiales flexibles son 12" x 18" y 12" x 24".  Cualquiera de los tamaños generalmente requieren un borde de 1" en todos los lados para cupones y orificios de procesamiento.  Si se proporciona un modelo de 1 impresión sin requisitos de matriz, su fabricante trabajará para anidar las piezas y maximizar la utilización del material.  Si usted proporciona la matriz, tenga en cuenta tanto la utilización del material con la matriz y cómo esa matriz se ajustará en el panel de producción. 

Además, a medida que aumenta el nivel tecnológico de los diseños, trabaje con su fabricante para asegurarse de que no está añadiendo costos innecesarios.  Por ejemplo, es totalmente fabricable construir una placa rígido-flexible con orificios metalizados en las partes flexibles.  Sin embargo, mover las vías fuera del área rígida de la pila resulta en un procesamiento agregado y un costo adicional para su diseño.

Cuando se observa la fiabilidad desde el punto de vista del diseño, el diablo está en los detalles.  Esté atento a las guías del radio de curvatura, agregue amarres para anclar los terminales y prevenir levantamientos.  Las ubicaciones de las vías son críticas, evite colocarlas cerca de los puntos de plegado o tensión y reduzca mecánicamente los puntos de tensión.  Enrute los conductores de manera uniforme, perpendiculares a las líneas de plegado y evite ángulos agudos.  

Warner: ¿Cómo aprendió acerca de la tecnología flexible y rígido-flexible, y a dónde sugeriría que los diseñadores acudan para aprender más sobre el diseño, fabricación y montaje de productos flexibles?

^{Tara Dunn, Presidenta de OMNI PCB}

Dunn: En realidad es una historia graciosa.  Llegué a la industria electrónica por accidente, sin saber nada más de circuitos flexibles que una ligera referencia al cable en la mayoría de las impresoras. Empecé en la industria aprendiendo sobre la fabricación y el diseño de circuitos flexibles antes de que me introdujeran en la tecnología de tarjetas rígidas y tuve la suerte de tener la oportunidad de adquirir experiencia práctica en la fabricación de circuitos flexibles, ya que recién comenzaba en la industria. Recomendaría que cualquiera que diseñe tarjetas flexibles aproveche la oportunidad de visitar a su fabricante y realmente entienda las diferencias y desafíos de la fabricación con materiales flexibles. También creo que es importante, incluso para los diseñadores de tarjetas flexibles experimentados, asistir a conferencias de la industria, como el evento AltiumLive, eventos de IPC, eventos SMTA, etc. La tecnología se está desarrollando a un ritmo rápido y cuanto más sabemos acerca de los materiales flexibles, más oportunidades hay para incorporarlos en los diseños.

Warner: ¿Qué tipos de cosas ayudan a identificar a un proveedor calificado?

Dunn: A nivel superficial, muchas de estas cosas serán el mismo tipo de cosas que un proveedor de tarjetas rígidas.  Es importante tener en cuenta el sistema de calidad existente, el conjunto de equipos y capacidades, y las certificaciones.  En lo que respecta a la tecnología flexible y rígido-flexible, creo que un factor importante es tener en cuenta el porcentaje de tarjetas flexibles y rígido-flexibles que el proveedor está haciendo.  La fabricación de materiales flexibles requiere un procesamiento y manipulación especializados.  Esta experiencia requiere tiempo para desarrollarse y debe formar parte del procesamiento estándar.  También es importante evaluar el nivel de tecnología que el proveedor puede ofrecer y asegurarse de que coincida con la tecnología que espera utilizar.  Por ejemplo, hay fabricantes que se especializan en tarjetas flexibles de uno o dos lados y fabricantes que se especializan en tecnologías ciega, enterrada y de microvía con circuitos flexibles y rigido-flexibles.  Asegúrese de que está buscando la mejor combinación. Un último punto clave que recomendaría para identificar un proveedor capacitado sería echar un vistazo a su experiencia en ingeniería de aplicaciones y tiempo de respuesta. A menudo hay preguntas durante la fase de diseño y es importante tener respuestas rápidas y bien informadas. 

Warner: ¿Tiene algún consejo comparable para identificar socios de montaje capaces?

Dunn: Creo que las mismas cosas son importantes a la hora de identificar a un socio de montaje capacitado como fabricante capaz.   No hace muchos años, era difícil encontrar un socio de montaje que ofreciera ensamblaje flexible y rígido-flexible.  Actualmente es más común y se recomienda especialmente que comprenda y evalúe el nivel de experiencia de su socio de montaje. 

Warner: ¿Cuál es su aspecto favorito y menos favorito de trabajar con tarjetas flexibles y rígido-flexibles?

Dunn: Alguien me dijo una vez que los diseños flexibles están realmente limitados por nuestra imaginación. Eso siempre me ha acompañado. Una de mis cosas favoritas sobre el trabajo con circuitos flexibles y rigido-flexibles es cuando estoy sentada con un diseñador que está pasando por muestras de circuitos flexibles y usted puede ver ese momento donde algo hace clic en la lámpara y empiezan a fluir las ideas para resolver su problema de embalaje.

No estoy segura de que haya algo que no me guste de trabajar con la tecnología flexible y rígido-flexible, pero si tuviera que elegir algo, sería que debido a que los materiales son menos predecibles de lo que estamos acostumbrados con las tarjetas rígidas, es más difícil predecir el rendimiento del diseño hasta que se hayan probado las primeras partes.  Un diseño puede ser más difícil de fabricar de lo esperado o existe un esfuerzo desconocido en la flexibilidad lo que genera grietas.  El ciclo de desarrollo puede llevar más tiempo que una tarjeta rígida.  Incluso a través de ese proceso, siempre hay algo que aprender a medida que resolvemos problemas y que el conocimiento se puede aplicar a todos los diseños futuros.

Warner: Si pudiera dar solo un consejo clave a los diseñadores de PCB en relación con el diseño flexible, ¿cuál sería?

Dunn: Eso es fácil: trabaje con su fabricante lo antes posible en el proceso de diseño. Por ejemplo, cada fabricante va a tener materiales de preferencia que usted querrá incorporar en su pila para ayudar a mantener los costos bajos y el tiempo de entrega corto.  Más allá de eso, hay una amplia gama de capacidades de fabricación en toda la industria.  Comprender las capacidades de sus fabricantes y trabajar con ellos en su diseño asegurará el diseño de mayor rendimiento posible.  Los fabricantes trabajan con circuitos flexibles día tras día; ¡aprenda de ese conocimiento!

Warner: ¡Muchas gracias, Tara! Aprendo algo cada vez que hablamos y confío en que nuestros lectores realmente apreciarán su visión.

Dunn: ¡Un placer, Judy! Gracias por su tiempo e interés.