El dieléctrico no es FR-4
Un circuito flexible se construye sobre película de poliamida con un sistema de adhesivo y un coverlay, no sobre epoxy reforzado con vidrio bajo una máscara impresa. De ahí se derivan tres consecuencias para el diseño de alta velocidad.
Sin tejido de vidrio. El FR-4 tiene haces de vidrio tejidos con una constante dieléctrica distinta de la de la resina de alrededor, lo que provoca sesgo y ondulación de impedancia en los pares diferenciales. La película de poliamida es homogénea, así que ese problema concreto desaparece: uno de los pocos puntos donde el flex es más fácil que el rígido.
Dieléctrico fino, pistas estrechas. Un núcleo de 25 µm acerca mucho el plano de referencia a la señal, así que una pista de 50 Ω sale estrecha, a menudo cerca del límite de proceso de 0,002″. El diseñador tiene menos libertad para cambiar anchura por impedancia, y la tolerancia del espesor de película y adhesivo pesa más que en un núcleo rígido grueso.
Coverlay en lugar de máscara. La cubierta es una película laminada con adhesivo, así que el dieléctrico sobre la pista es más grueso y menos uniforme que una máscara impresa. Forma parte del modelo de impedancia y es también la razón de que las aberturas de coverlay se especifiquen generosas.
La pérdida tiene que venir de la construcción real
A ritmos de varios gigabits dominan dos mecanismos de pérdida: la disipación del dieléctrico y la rugosidad del cobre. La poliamida y las capas de adhesivo disipan más que los laminados de PTFE e hidrocarburo de las placas rígidas de alta frecuencia, y las láminas de cobre para flex no siempre son del tipo de bajo perfil que mantiene baja la pérdida a alta velocidad.
Eso no descarta el flex para trabajo de alta velocidad; descarta copiar un stack-up rígido en una cola flex y esperar los mismos números. Donde la pérdida importa, la construcción se modela con la película, el adhesivo y el cobre reales, y el resultado se compara con el presupuesto del canal, incluidos conectores y cable.
El doblez es una discontinuidad
Un doblez cambia la separación entre la señal y su referencia, y puede cambiar la geometría local del dieléctrico. En un doblez estático es un escalón de impedancia fijo; en un doblez dinámico es un escalón que se mueve.
De ahí salen reglas prácticas:
- Mantén las rutas de alta velocidad fuera de la zona de doblez cuando el layout lo permita, y crúzalas en ángulo recto cuando no.
- Mantén un plano de referencia continuo bajo la señal, también a través del doblez, aunque eso signifique un vertido de cobre fino en lugar de un plano completo.
- Trata el conector de cada extremo como parte del canal; el propio flex suele ser el elemento menos pérdido del camino.
Cuándo pasar a rígido-flex
Si la sección de alta velocidad necesita varias capas, impedancia controlada en más de una y una zona de conector con refuerzo, una construcción rígido-flex mantiene el ruteo denso sobre FR-4 y usa poliamida solo donde la geometría tiene que moverse. La impedancia se mantiene en ±10 % en ambas, y la página de capacidades lista los rangos de espesor y de cobre.
