Reduciendo los costos de ensamblaje con circuitos flexibles

En el mundo en constante evolución de la fabricación de electrónicos, la búsqueda de eficiencia y rentabilidad sigue siendo constante. Con cada avance en la tecnología surge una oportunidad para optimizar los procesos de ensamblaje y reducir costos. Una ilustración interesante de esto es la adaptación de circuitos flexibles sobre los sistemas tradicionales de cables y alambres. Intuitivamente, uno podría pensar inicialmente que pasar a una tecnología especializada como la de los circuitos flexibles, aumentaría los costos, especialmente si solo se mira a través del prisma de los precios de los componentes de arneses de cables en comparación con un circuito flexible. En este blog, veremos varias formas en que incorporar circuitos flexibles no solo puede reducir el costo total de ensamblaje, sino también traer beneficios adicionales.

Entendiendo los Circuitos Flexibles

En su definición más básica, un circuito flexible es un conjunto de conductores intercalados entre capas de película dieléctrica delgada con la capacidad de doblarse, plegarse o flexionarse sin dañar los conductores. Los circuitos flexibles pueden ser de una cara, de doble cara y multicapa, cada uno adaptado a una aplicación específica.

Como prometimos, vamos a profundizar en la disminución del tiempo de ensamblaje y la reducción de costos. Para apreciar verdaderamente el potencial de ahorro de costos de los circuitos flexibles, veamos las diversas formas en que contribuyen a la reducción general de costos:

Costos de Materiales

• Costos de materia prima: los circuitos flexibles inherentemente necesitan menos materiales en comparación con sus contrapartes de cableado tradicional, gracias a su huella compacta y diseño optimizado.
• Reducción de la necesidad de componentes adicionales: Al integrar funciones como conectores y aislantes directamente en el sustrato flexible, los circuitos flexibles eliminan la necesidad de partes separadas, reduciendo el gasto en materiales.
• Es importante también señalar que ambos puntos anteriores también conducen a ahorros de costos indirectos como la creación de órdenes de compra, inspección de entrada, kitting, etc.

Costos de Mano de Obra

• Proceso de ensamblaje optimizado: Los circuitos flexibles traen un cambio en la metodología de ensamblaje, reduciendo significativamente el número de componentes individuales a manejar y conectar, lo que se traduce en un ahorro sustancial de tiempo y mano de obra.
• Instalación acelerada: Con el uso de conectores plug-and-play, los circuitos flexibles facilitan una instalación rápida y sin complicaciones, eliminando la tarea intensiva en mano de obra de soldar cables individuales, reduciendo aún más los costos de mano de obra.
• Menos retrabajo y defectos: La optimización del proceso de ensamblaje con un circuito flexible conduce a menos errores y defectos durante la producción, resultando en menores costos de retrabajo y mayor rendimiento.

Iteraciones de Diseño y Prototipado

• Prototipado acelerado: Los circuitos flexibles se prestan para el prototipado rápido y procesos de diseño iterativos, dando a los fabricantes la capacidad de iterar y refinar diseños más rápidamente, acelerando finalmente el tiempo de comercialización y mitigando los costos de desarrollo asociados.
• Reducción de costos de envío: La naturaleza ligera de un circuito flexible en comparación con un arnés de cables y alambres tiene un impacto directo en los costos de envío y transporte.

Mantenimiento y Reparación

• Mayor durabilidad: La robusta construcción de los circuitos flexibles significa que son más resistentes al desgaste, requiriendo menos intervenciones de mantenimiento y reduciendo los costos de reparación a lo largo del ciclo de vida del producto.

Beneficios adicionales: Más allá de su capacidad para ahorrar costos, los circuitos flexibles ofrecen una serie de beneficios adicionales que ayudan a explicar el crecimiento continuo en la demanda de circuitos flexibles, este crecimiento superando con creces el crecimiento porcentual en la demanda de placas de circuito impreso rígidas.

• Ahorro de peso y espacio: Debido a su construcción ligera y su compacto factor de forma, los circuitos flexibles permiten reducciones significativas tanto en peso como en requisitos de espacio, en ocasiones hasta un 60%, lo que los convierte en una opción ideal para aplicaciones donde las restricciones de tamaño y peso son primordiales.
• Flexibilidad: Como su nombre indica, los materiales flexibles permiten aplicaciones fiables para productos que requieren áreas de doblado y plegado ajustadas y aplicaciones que se requieren flexionar millones de ciclos.
• Fiabilidad mejorada: La ausencia de conexiones por cable minimiza el riesgo de fallos mecánicos y cortocircuitos eléctricos, culminando en una mejora de la fiabilidad y la longevidad del producto. Con un diseño de circuito flexible, el diseño ahora está controlado por un arte, dando menos oportunidad al error del operador.
• Rendimiento eléctrico superior: Los circuitos flexibles presumen de una integridad de señal excepcional y control de impedancia, asegurando un rendimiento eléctrico robusto incluso en los entornos operativos más exigentes.
• Disipación de calor: El poliimida es un excelente conductor de calor en comparación con otros materiales de placas de circuito.
• Consideraciones ambientales: Con un énfasis creciente en la sostenibilidad, los circuitos flexibles emergen como un buen ejemplo de eco-amigabilidad, a menudo aprovechando materiales reciclables y reduciendo los desechos electrónicos en comparación con sus contrapartes de cableado tradicional.

Pasar de un enfoque de cableado a un enfoque de circuito flexible requiere finalmente un esfuerzo estratégico que integra creatividad, comunicación efectiva y colaboración interfuncional. Los costos totales no se evalúan mejor en un silo, sino a lo largo de la cadena de suministro de ensamblaje. El ahorro de costos y la reducción de mano de obra son solo un aspecto para evaluar los beneficios del circuito flexible y, a medida que te adentras en el mundo del diseño de circuitos flexibles, trabaja de cerca con tu fabricante para acortar la curva de aprendizaje. Hay muchos aspectos del diseño de circuitos flexibles que imitan el diseño de placas rígidas, pero hay suficientes idiosincrasias que consultar con tu fabricante y aprender de su experiencia acortará significativamente el proceso de diseño y las iteraciones de prototipos.