A comparação não é justa.
Uma placa rígida é uma estrutura. Um circuito flexível é uma parte móvel. Comparar a confiabilidade de ambos sem mencionar o movimento é como comparar um suporte com uma dobradiça.
Usado como uma dobra estática — formada uma única vez durante a montagem e fixada no lugar — um circuito flexível é extremamente confiável: não há conector que possa se soltar, nem fio que possa sofrer fadiga, e o condutor é encapsulado entre poliimida e revestimento. As falhas que afetam os cabos na crimpagem simplesmente não existem.
Usado como uma dobradiça dinâmica, a confiabilidade se torna um parâmetro de projeto: raio de curvatura, espessura do cobre, posição do cobre em relação ao eixo neutro e o número de ciclos necessários.
Os quatro modos de falha
Fadiga do condutor. O cobre trinca na parte externa de uma dobra acentuada após flexões repetidas. É uma função da amplitude da deformação, e a amplitude da deformação é determinada pelo raio e pela distância do cobre em relação ao eixo neutro.
Descolamento da camada de cobertura ou do adesivo. Calor, umidade e flexão combinados rompem a ligação, geralmente começando em uma borda ou em uma janela.
Trincas no corpo do componente. Um furo metalizado dentro de uma região de curvatura é um tubo rígido em uma película em movimento; ele trinca na junção entre o corpo do componente e a ilha de contato.
Descolamento da ilha de contato. Uma junta de solda próxima a uma curvatura concentra a tensão na borda da ilha de contato até que o cobre se descole da película.
Nenhum desses problemas é um defeito de material. Cada um deles é visível em uma revisão de projeto e cada um é mais barato de corrigir no layout do que em um lote devolvido.
Estática e dinâmica são especificações diferentes
Para uma curvatura formada uma única vez, a regra prática é um raio de pelo menos dez vezes a espessura da flexão, com o cobre balanceado e sem furos na curvatura. Para uma curvatura que se move em serviço, essa margem está longe de ser suficiente — o raio aumenta em aproximadamente uma ordem de magnitude, o cobre fica mais fino e a construção pode mudar para uma única camada condutora na zona de flexão.
A qualificação segue a aplicação: um teste de ciclo de dobra no raio e curso utilizados pelo produto, ciclos térmicos para o processo de montagem e verificações visuais e dimensionais em relação à classe de aceitação no desenho. Placas rígidas são aceitas de acordo com as normas IPC-6012B e IPC-A-600H; a versão flexível é aceita de acordo com a norma IPC-6013, e a classe deve ser especificada no desenho, em vez de presumida.
O que especificar
Indique se a dobra é estática ou dinâmica, o raio, o ângulo de dobra, a contagem de ciclos (se houver movimento) e a faixa de temperatura. Essas cinco respostas definem a estrutura do substrato, a espessura do cobre e o plano de testes — e são o motivo pelo qual dois circuitos flexíveis que parecem idênticos em um conjunto Gerber podem ter vidas úteis muito diferentes.
As faixas de substrato e cobre estão na página de PCB flexível e na página de recursos; as regras de layout que protegem a vida útil da curvatura estão nas notas de falhas em flexíveis.
