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#Novedades de la industria
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Los últimos usos para los circuitos flexibles
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El advenimiento de la tecnología flexible y de la rígido-flexión del conjunto de circuitos ha revolucionado muchos aspectos del diseño electrónico moderno.
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Los componentes confían en las soluciones flexibles del conjunto de circuitos para una gama de usos que deban procesar señales electrónicas críticas, se realizan sin defectos en ambientes extremos, manejar la distribución del calor y de poder, permitir la defensa nacional, reducir desplomes del automóvil, y hacen tan vía un diseño miniaturizado.
La amplia gama de las tecnologías permitidas por diseños de circuito flexibles modificados para requisitos particulares y opciones materiales del circuito flexible avanzado ha aprovisionado de combustible adelantos en automotriz, médico, consumidor, productos industriales y militares/aeroespaciales y programas. Considere este corte transversal de ejemplos:
La tecnología avanzada permite que los doctores diagnostiquen rápidamente el movimiento del primero tiempo y otros eventos de estado críticos vía MRI. Los avances flexibles del conjunto de circuitos proporcionan análisis crítico de la rápido-exploración, dinámicas crecientes del movimiento de la máquina, y resoluciones de imagen del paso-cambio. (Lea “MRI: Llevado por la física, seguida por Lawsuits.")
La medida del petróleo y gas del martillo confía en el conjunto de circuitos flexible para medir y la información de proceso extrajo millares de pies debajo de la superficie de tierra.
Las cámaras miniatura conducidas por los circuitos ultrafinos de la flexión son tragadas por los pacientes y permiten a médicos reducir costes de diagnóstico proporcionando imágenes gastrointestinales en tiempo real.
Las unidades del mantenimiento del motor y los sistemas de frenos anticerrojos en vehículos utilizan el conjunto de circuitos del polyimide para proporcionar el peso y el ahorro en costes sobre los arneses de conexión tradicionales mientras que soportan ambientes de la debajo-capilla.
la Rígido-flexión imprimió las placas de circuito (PCBs) se produce con capas múltiples y en modelos del circuito abajo a 0,001" espaciamiento, conduciendo muchos aspectos de los aviones militares de la siguiente generación, las naves y los satélites.
Los smartphones utilizan las antenas tridimensionales y los conductores ópticos avanzados para proporcionar los vídeos claros mientras que también disipan calor.
El conjunto de circuitos flexible puede reducir el peso de arneses de conexión automotrices. Fuente de la imagen: BMW
El conjunto de circuitos flexible puede reducir el peso de arneses de conexión automotrices. Fuente de la imagen: BMW
Para ser tecnología de circuito segura, flexible no es nuevo. Las patentes publicadas en 1903 muestran a los investigadores tempranos que prevén el uso de las cintas de cobre planas intercaladas entre los materiales de aislamiento para los usos que cambian del teléfono. Pero el ímpetu de la tecnología de usar los circuitos impresos flexibles en lugar de la conexión de paquetes es ampliamente un producto de los progresos del espacio aéreo y de la industria de defensa en los años 50. Los usos impresos de la placa de circuito entonces crecieron rápidamente a través de los sectores electrónicos industriales y del consumidor. Los adelantos de tecnología y la demanda para el reemplazo rígido del tablero en usos de la flexión, así como encogiéndose atando con alambre huellas del diseño y otros apremios del espacio dieron lugar al crecimiento de las soluciones de la flexión después de 1990.
(Productos de la búsqueda y proveedores de circuitos flexibles usando Engineering360.)
Los corazones materiales dieléctricos tradicionales para el aislamiento del cobre-rastro en circuitos flexibles incluyeron el poliéster, el naphthalate del polietileno, fluropolymers, y polyimides. Estos materiales son formados enlazando el cobre a los materiales dieléctricos bajo alto calor y la presión con el pegamento “pega” por ejemplo los acrílicos.
La píldora ingerible de la cámara permitió por el cobre y la fino-línea ultrafinos conjunto de circuitos de la flexión. Fuente de la imagen: Associated Press.
La píldora ingerible de la cámara permitió por el cobre y la fino-línea ultrafinos conjunto de circuitos de la flexión. Fuente de la imagen: Associated Press.
Un salto de la tecnología ocurrió hacia 1998 cuando una nueva opción del material del todo-polyimide del pegamento-menos fue introducida. Permitió perfiles más finos del circuito sin la necesidad de capas adhesivas de acrílico y mejoró el coeficiente del partido de la extensión termal entre el material dieléctrico de la base y los rastros del cobre-circuito durante el proceso de alta temperatura de la fabricación del PWB. La uniformidad mejorada del coeficiente de extensión termal en los materiales del todo-polyimide proporcionó un trampolín para la mayores complejidad y densidad, y amplió extensamente el uso de los diseños del flexible-circuito en usos exigentes.
El movimiento al conjunto de circuitos del todo-polyimide para los ambientes donde las temperaturas exceden 200 grados centígrado (tal como debajo la capilla de un automóvil) abrió aún así más mercados. Estos últimos años, los circuitos flexibles del todo-polyimide han desempeñado un papel en la permisión de la exploración de Marte. Algo de las primeras visiones panorámicas y de la búsqueda para el agua fue conducida por los componentes flexibles del conjunto de circuitos en los vehículos de la NASA que vagaban por la superficie marciana. (Lectura “de Marte a la tierra: Las innovaciones de la ingeniería encuentran Applications.") terrestre
Construcciones flexibles del circuito
Hay cuatro tipos principales de construcciones flexibles del circuito, que trabaja mejor en ciertos usos:
Flex Circuit de un sólo lado o de una sola capa:
Conductor de una sola capa (generalmente de cobre) enlazado a una película dieléctrica
La construcción básica permite conexiones componentes a un lado solamente
Las formas que grababan al agua fuerte químicas diseñaron modelos del circuito, y una capa del polyimide se utiliza ambientalmente para sellar rastros componentes
La mayoría de la construcción económica del circuito de la flexión
Muchos usos en la iluminación automotriz, los dispositivos del consumidor y los otros usos donde se requiere el perfil dinámico de la flexión y del grueso, solamente diseño coste-sensibles, en grandes cantidades del conjunto de circuitos no son complejos
Flex Circuit de doble cara:
Dos capas del conductor de lado de cobre, doble enlazaron a una película dieléctrica
La construcción versátil se puede modificar para requisitos particulares para hacer juego necesidades del uso físico y eléctrico variando el tipo y el grueso de cobre, y grueso dieléctrico del aislador
Los por-agujeros plateados proveen de conductividad de la capa compatibilidad de doble cara de la conexión de la soldadura
Utilizado sobre todo adentro curva-a-instale los usos debido a las capacidades dinámicas de la flexión proporcionadas por la construcción fina de la base y los conductores de cobre rodar-recocidos
El coste a la fabricación es más alto que el PWB rígido debido modelar pérdida y el montaje manual de diseños modificados para requisitos particulares. Las partes superiores incluyen la integración mejorada del poder/de la tierra, la flexión 3D y la resistencia de la vibración.
Flexión de múltiples capas:
Capas tres o más conductores que combinan los circuitos echados a un lado echados a un lado o solos dobles múltiples para crear diseños complejos de la interconexión con proteger eléctrico requerido, a menudo usando las tecnologías superficiales del soporte
Un coste más alto debido a los pasos múltiples de la laminación requeridos para enlazar capas juntas
La fabricación especializada de la vinculación discontinua en los ámbitos fundamentales permite flexibilidad máxima mientras que mantiene propiedades avanzadas tales como control de la impedancia y de la interferencia.
Los usos comunes incluyen el conector que telegrafía para los usos y la flexión médicos/industriales de la antena.
Flexión rígida:
Utilizado tradicionalmente en los usos militares/aeroespaciales para las necesidades sumamente especializadas y exigentes.
Aplicaciones recientes para los diseños industriales y comerciales.
Híbrido del conjunto de circuitos rígido y flexible para los usos donde está necesaria la ayuda adicional en el área del tablero de base, pero también requerir capacidad flexible en algunas áreas
Los conductores en áreas rígidas y de la flexión están conectados vía plateado a través de los agujeros a través de capas múltiples
Excede con frecuencia 15 capas
Aplicado a menudo en bajo volumen, los usos críticos de la misión debido a su alto coste y la confiabilidad
Flexión de Next Generation: Ningunos límites
Las nuevas técnicas de la fabricación y doblar el material del circuito tal como conductores de cobre ultrafinos (menos de 5 micrones), y los dieléctricos de alta velocidad/poco húmedos de la absorción (tales como polímero cristalino líquido) formarán probablemente una nueva generación de opciones del diseño.
Los circuitos de la flexión de la siguiente generación pueden mejorar la navegación para los aviadores navales y otros pilotos. Fuente de la imagen: Pixabay
Los circuitos de la flexión de la siguiente generación pueden mejorar la navegación para los aviadores navales y otros pilotos. Fuente de la imagen: Pixabay
Los calentadores y los componentes termales de la gestión presentan las oportunidades únicas para los circuitos de la flexión que son capaces de entregar la calefacción exacta vía los circuitos usando rastros del metal del no-cobre tales como níquel del inconel o del cupro. Las nuevas tecnologías para los desheladores del ala de aviones se están probando que utilizan los materiales flexibles para calentar y para verter el hielo y para prevenir rápidamente la acumulación de aviones. La tecnología puede ahorrar en procedimientos de descongelación líquidos costosos y mejorar seguridad de la línea aérea.
Otros usos posibles incluyen las cámaras recién nacidas de la incubación del hospital que requieren el uniforme y control de la temperatura constante, ayuda quirúrgica del sitio y de equipo, calefacción por satélite del profundo-espacio en ambientes de baja potencia, electrónica militar para los sistemas de la visión, y calefacción y enfriamiento automotrices del asiento.
La flexión usable continúa capturando la imaginación de diseñadores y de consumidores igualmente. Los dispositivos de la aptitud y los teléfonos del reloj son ya una realidad en muchas muñecas, pero en el horizonte están las tecnologías que pueden tomar la medida siguiente en análisis de la salud y de funcionamiento humano. Los circuitos flexibles se están desarrollando para los sensores, las exhibiciones y los dispositivos de comunicación biomédicos ropa-basados.
Tales avances podían retransmitir muestras vitales en tiempo real a los doctores y a los hospitales para los pacientes de alto riesgo, proveen de los primeros respondedores la reacción rápida en situaciones de emergencia, y equipan pilotos y a soldados militares de las herramientas de la visión y de la información de la siguiente generación. Las telas elegantes y flexibles se están apuntando para los productos electrónicos de consumo usables e incluso los ordenadores.
El conjunto de circuitos flexible continúa desarrollándose y siendo utilizado en dispositivos más electrónicos. Comenzado como alternativa a los arneses de conexión abultados, las soluciones de la flexión se están ampliando en ligero, rugoso y modos eficaces. De este modo, están ayudando a miniaturizar electrónica compleja y a permitir comunicaciones de la siguiente generación.
