1. Primero, decide el movimiento
Todo lo demás se deriva de una pregunta: ¿el doblez ocurre una vez o de forma continua?
- Estático (se forma una vez): el flex se conforma durante el ensamblaje y queda fijo. El diseño tiene que sobrevivir a la instalación, no al movimiento en servicio.
- Dinámico: el flex se mueve en uso: una bisagra, un mecanismo deslizante, un cabezal móvil. El cobre ve millones de ciclos.
Las versiones estática y dinámica del mismo circuito son productos distintos: otro cobre, otro radio y a veces otra construcción. Decidirlo tarde es el error más caro del diseño de flex.
2. Elige la construcción
- Flex de una cara: una capa de cobre, lo más simple y barato, bueno para un doblez estático.
- Flex de dos caras: dos capas de cobre, permite cruzar conductores e impedancia controlada, y necesita agujeros metalizados, que deben quedar fuera del doblez.
- Flex multicapa: hasta 12 capas aquí, para circuitos densos que aun así tienen que moverse.
- Rígido-flex: cuando las dos caras de la placa llevan componentes. Como regla general, el SMT a una cara encaja en un diseño todo flex; el SMT a dos caras suele pedir rígido-flex, para que los componentes se apoyen en las secciones rígidas.
3. Cobre: tipo, peso y grano
El cobre es donde un flex falla primero.
- Cobre laminado recocido (RA) es dúctil y se prefiere para todo lo que se dobla repetidamente. El cobre electrodepositado (ED) es más duro y frágil; se acepta en dobleces estáticos y es más barato.
- Peso: 0,5–2 oz es el rango de planta. En un doblez dinámico, más fino es mejor: 1 oz sufre mucha menos deformación que 2 oz con el mismo radio.
- Dirección del grano: indícala y oriéntala a lo largo del doblez, para que el grano corra con la línea de doblez y no en contra.
- Planos de cobre macizo en el doblez se reticulan cuando es posible, lo que deja que la película flexe en vez de resistirse.
4. Reglas para la zona de doblez
- Sin agujeros metalizados, sin refuerzo y sin ventana de coverlay dentro del doblez.
- Los conductores cruzan el doblez en ángulo recto, nunca corriendo a lo largo de él.
- Lágrimas y transiciones suaves en el paso a los pads; sin esquinas vivas ni uniones agudas.
- Cobre equilibrado alrededor del eje neutro: las capas directamente enfrentadas ponen una de ellas en tracción en cada ciclo.
- El radio de doblez se acuerda en el DFM, junto con el ángulo de plegado y el número de ciclos.
5. Coverlay, no máscara de soldadura
Un flex se cubre con una película laminada en lugar de una máscara impresa. Dos consecuencias:
- Diséñalo como su propia capa, igual que se dibuja una capa de máscara, con aberturas que dejen margen al rebose de adhesivo y a la tolerancia de corte.
- Haz las aberturas generosas. Una ventana ajustada deja adhesivo sobre el pad; una separación demasiado estrecha expone la pista vecina y provoca puentes durante el ensamblaje.
6. Refuerzos donde la pieza no debe moverse
Las colas de conector, las zonas de componentes y todo lo que se fija con grapa o tornillo necesita un refuerzo. Reglas prácticas:
- Colócalo en la cara opuesta a los componentes que soporta, salvo que un conector pasante necesite acceso desde el otro lado.
- Elige el material según el trabajo: PI para colas de conector y contactos ZIF, PET para zonas sensibles al coste, FR-4 para una sección realmente rígida, acero inoxidable donde se pida fino y rígido.
- Especifica el espesor como una pila (refuerzo más adhesivo más flex), porque eso es lo que ve el conector de acoplamiento.
7. El plano de fabricación es parte del diseño
Declara el material base y su espesor, el tipo y peso del cobre, el espesor de coverlay y sus aberturas, el material, espesor y cara del refuerzo, la línea y el radio de doblez, la dirección del grano, los objetivos de impedancia y la clase de aceptación.
Un flex tiene más variables en juego que una placa rígida, y el fabricante que tenga que suponer alguna de ellas se equivocará al menos una vez.
8. Coste y plazo siguen al proceso
Un flex es más lento de fabricar que un rígido: manejo de película fina, química de taladrado y metalizado distinta, y trabajo manual en coverlay y refuerzos. Un flex de dos capas suele necesitar unos días hábiles, y los recuentos de capas mayores o las secciones rígido-flex tardan más porque el stack-up se planifica por trabajo y no con una receta estándar.
Por eso también cuesta más por metro cuadrado que el FR-4: el material, el manejo y el rendimiento apuntan en la misma dirección.
9. Prueba el doblez, no la hoja de datos
Las tablas de radio de doblez son un punto de partida. El número real sale de doblar la construcción real con el radio real, para el número de ciclos real, y por eso el prototipo debe usar el mismo material que producción.
Si el diseño no se puede cualificar por cálculo, cualifícalo por ensayo: un útil de flexión y un contador de ciclos son más baratos que un retorno de campo.
Los límites de fabricación están en la página de PCB flexible y en la página de capacidades; las reglas específicas del rígido-flex están en la nota de rígido-flex, y los modos de fallo en la nota de problemas de flex.
