La tecnología CoB es un proceso de colocación con costes de fabricación comparativamente bajos, pero con un alto potencial de miniaturización y una considerable complejidad en el montaje. Asegura una buena adhesión térmica al material portante. Ensamblamos chips semiconductores sin empaquetar, llamados "dados", en salas limpias de clase 5 y 7, en placas de circuito impreso cerámicas o convencionales.
A continuación, los ponemos en contacto mediante la unión de cables o mediante soldadura o plástico en la placa de circuito impreso. Los alambres de unión de oro o aluminio son muy afiligranados y tienen un diámetro de solo un tercio de un cabello humano. Las virutas adheridas reciben una tapa de plástico en forma de globo y quedan así protegidas de forma segura.
El Chip-on-Board ofrece una gran flexibilidad de diseño y una gestión térmica eficaz.
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Chip-on-Board
Alto potencial de miniaturización de los conjuntos electrónicos
Sin miedo a los espacios reducidos: integración de microsistemas.
Reducción masiva del tamaño de los semiconductores y mejora simultánea del rendimiento de los circuitos integrados: la tendencia a la miniaturización continúa. La tecnología de ensamblaje y encapsulado enlaza los componentes microelectrónicos con otros componentes, como las placas de circuito impreso, para formar un conjunto de sistemas electrónicos. Los microsistemas y microcomponentes híbridos —por ejemplo, circuitos impresos, electrónica y sensores en los espacios de instalación más pequeños— ofrecen un gran potencial de innovación para productos novedosos e inteligentes en una amplia gama de industrias y campos de aplicación.
La creciente variedad de aplicaciones en la tecnología de sensores y microsistemas plantea constantemente nuevas exigencias a la tecnología de ensamblaje y encapsulado y al embalaje de conjuntos miniaturizados. Por lo tanto, el ajuste y el montaje de los microcomponentes, de alta calidad y rentables, solo pueden garantizarse con una automatización adecuada.
Utilizamos los siguientes procesos para fabricar conjuntos personalizados, altamente integrados y miniaturizados:
Tecnología híbrida de capa gruesa
Proceso de chip-on-Board (fijación de dado, unión de cables)
La tecnología híbrida de capa gruesa es una tecnología de ensamblaje y encapsulado que puede utilizarse para producir componentes electrónicos y circuitos integrados en microelectrónica. En la producción electrónica de fabsolutions, utilizamos la tecnología de capa gruesa para fabricar placas de circuito impreso multicapa y circuitos híbridos. Las estructuras electrónicas o las vías conductoras se imprimen directamente en sustratos de cerámica, aluminio o vidrio mediante el proceso de serigrafía. Las estructuras aplicadas son diminutas: solo 200 micrómetros de ancho, lo que equivale a apenas 0,2 milímetros.
Con la producción de híbridos de capa gruesa, podemos incluso realizar pistas conductoras que se cruzan utilizando capas aislantes. La aplicación de las diferentes capas se realiza mediante la impresión, el secado y la sinterización repetida de cada uno de los sistemas de pasta utilizados en el horno continuo caliente de 850 grados. Las resistencias impresas también se recortan al valor deseado con un láser.
Una vez completados todos los procesos de impresión, hacemos coincidir el circuito generado con el producto de destino y montamos otros componentes mediante el montaje SMD o THT, incluyendo la posterior soldadura. Podemos aplicar circuitos más complejos al sustrato utilizando semiconductores integrados mediante CoB.
La tecnología híbrida de capa gruesa favorece la miniaturización de los conjuntos electrónicos, garantiza una buena conductividad térmica y permite su uso en condiciones extremas.
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Tecnología híbrida de capa gruesa
Más de 30 años de experiencia en películas gruesas (desarrollo y producción desde 1988)
Tecnología híbrida de capa gruesa en el LabFab, incluyendo el desarrollo y las pruebas de los sistemas de pasta
Preparación para la producción en serie
Utilización de sustratos de cerámica (Al2O3, AlN), aluminio y vidrio
Impresión de trazos, así como impresión de resistencias y alineación láser
Diseño delgado con muchas funciones: impresión electrónica sobre vidrio.
La impresión de productos electrónicos en vidrio es una tecnología que ofrecemos desde 2014 y que hemos desarrollado continuamente desde entonces. Los circuitos complejos pueden aplicarse directamente al vidrio mediante la tecnología híbrida de capa gruesa. La impresión electrónica sobre vidrio no solo es de lo más funcional, sino que también satisface las más altas exigencias estéticas.
La electrónica impresa en vidrio ofrece numerosos campos de aplicación en la tecnología de la iluminación y la construcción, así como en la tecnología médica. Pueden utilizarse como unidades de control de paneles táctiles o aplicaciones básicas como las luces led. También son una buena adición en la industria del mueble, por ejemplo, como luces led colocadas sobre el cristal de las vitrinas. La electrónica de las fuentes de luz puede imprimirse directamente en un cristal y, de este modo, transformar los muebles en accesorios de diseño interior con un lenguaje de diseño contemporáneo.
Ventajas de la impresión electrónica sobre vidrio:
Los paneles táctiles no requieren una placa de circuito impreso adicional para la tecnología del sensor
Capas de PCB multicapa para una mayor densidad de circuitos y la realización de zonas de pantalla adicionales
Posible integración de la iluminación y de los elementos de manejo y visualización en el elemento de vidrio
Impresión en color con tintas cerámicas para una excelente adherencia al vidrio, alta densidad de color y muy robusta y resistente a los rayos UV
El sobremoldeo directo representa un proceso especial de protección de la electrónica dentro de nuestras técnicas de fabricación de fabsolutions. Una vez ensamblada la electrónica, la placa de circuito impreso se coloca en un molde y se sobremoldea directamente con un polímero —de fusión en caliente, termoplástico o termoestable— en una máquina de moldeo por inyección. Con un emparejamiento de materiales inteligente, incluso el revestimiento de los cables o los cordones de los mismos pueden fusionarse directamente con la carcasa durante este paso de trabajo. La ventaja: el montaje y el alojamiento se realizan en segundos, una carcasa de plástico homogénea envuelve de forma protectora la electrónica en forma de monobloque.
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Moldeo por inyección directa
Proceso de protección de la electrónica con un tiempo de ciclo corto
Alta reproducibilidad de los productos fabricados
No es necesaria una carcasa externa adicional
Carcasa estanca de clase de protección IP68, 100 % estanca a los medios
Son posibles espesores de pared mínimos de 0,4 milímetros, es decir, se requiere poco espacio y poco peso
Gran robustez, posibilidad de instalar un alivio de tensión en el cable
También protege contra las cargas mecánicas, como las vibraciones o los golpes
Posibilidad de integrar los conectores y las fibras ópticas sin necesidad de un montaje por separado
Posibilidad de integrar los ledes
Buena conductividad térmica
Solo una mínima atenuación de la señal al sobremoldear los sensores
Alto potencial de miniaturización
Producción de grandes lotes
También desarrollamos moldes de inyección para aplicaciones específicas para su electrónica.
Campo de aplicación específico: tecnología médica
En la tecnología médica se utilizan cada vez más dispositivos motorizados o alimentados por baterías. Se utilizan en la cirugía mínimamente invasiva o asistida por robot, así como en la endoscopia. Muchos dispositivos deben ser reutilizables y esterilizables para el siguiente uso. En concreto, esto significa que los componentes electrónicos y los sensores utilizados tienen que soportar las condiciones especiales del autoclave: temperaturas de hasta 140° C, un entorno húmedo y un ciclo de lavado con agentes químicos de limpieza. Además, las exigencias de fiabilidad y seguridad son muy altas. La seguridad también debe ser económicamente competitiva.
Sobremoldeado directo autoclavable
El uso de plásticos química y térmicamente resistentes para el sobremoldeo directo hace que los conjuntos protegidos sean lavables y esterilizables. El sobremoldeado tiene una alta estabilidad térmica frente a las temperaturas de autoclave de entre 134° C y 137° C. También tiene una excelente estabilidad a la hidrólisis y una buena resistencia química a los agentes de limpieza comunes, principalmente alcalinos. Se pueden realizar hasta 2500 ciclos de autoclave. Además, también es posible el uso de plásticos biocompatibles.
La tecnología de ensamblaje y encapsulado más adecuada, una gestión de materiales que funciona, así como los procedimientos de prueba adecuados: el desarrollo de procesos de fabsolutions garantiza la fabricación de productos competitivos y fiables. El objetivo es optimizar los tiempos y los costes de producción, cumpliendo al mismo tiempo los requisitos de calidad más exigentes. Además, perseguimos la pretensión de adaptar los procesos con precisión a los requisitos y necesidades del cliente.
Automatización
Igualmente importante es la transferencia de los productos a la producción en serie. Los realizamos utilizando las últimas tecnologías, como la robótica, los sistemas de cámaras inteligentes, la tecnología de sensores y mucho más. Además, creamos soluciones de automatización para grandes series y gestionamos las órdenes de cambio durante el transcurso del proyecto. Para requisitos aún más complejos, colaboramos estrechamente con un integrador de sistemas externo que tiene más de 10 años de experiencia en el desarrollo de procesos. Esto incluye el diseño de máquinas, el desarrollo de software para el control de plantas y la programación de robots.
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Desarrollo y automatización de procesos
Diseños en 3D para una óptima interacción entre la electrónica y la mecánica
Diseño altamente miniaturizado de la tecnología de ensamblaje y encapsulado
Ingeniería de componentes para la selección de componentes
Pruebas de procesos de soldadura adecuados (reflujo, onda, selectiva, láser, fase de vapor, soldadura robotizada)
Automatización de procesos de producción especiales
Realización de evaluaciones medioambientales
Centro de mecanizado para equipos de producción y portapiezas
Proceso AMEF (Análisis de Modo y Efectos de Fallas)
Transferencia en serie perfecta a partir del prototipo.
En la creación de prototipos y la producción en serie, el objetivo es satisfacer los requisitos exactos de cada cliente. Dicho y hecho: esta sección de fabsolutions está estructurada y sincronizada de forma que garantiza unos costes bajos, unos plazos de entrega rápidos y una transferencia en serie fija. Ahora le corresponde al cliente decidir, en función de los criterios anteriores, si la producción de muestras será totalmente automatizada, semiautomatizada o totalmente manual. Al mismo tiempo, también es importante determinar en este paso si el diseño y la construcción de los prototipos deben hacerse en la empresa o si debemos encargarnos nosotros.
Además de nuestros muchos años de experiencia en la creación de prototipos y la transferencia de series, también tenemos los conocimientos especializados para seleccionar los mejores materiales y procesos posibles para el objetivo de la "producción en serie". Sin lugar a dudas, los deseos de nuestros clientes son lo primero.
Categorías en la construcción de muestras, de la A a la D:
Muestra funcional (A)
Prototipo (B)
Muestra preserie (C)
Muestra de serie cero (D)
Además de las etapas indicadas, ofrecemos pruebas y mediciones adicionales. Si lo desea o si es preciso, resumimos los resultados y las conclusiones en un informe claro.
