O dielétrico não é FR-4
Um circuito flexível é construído sobre um filme de poliimida com um sistema adesivo e uma camada de cobertura, e não sobre epóxi reforçado com fibra de vidro sob uma máscara impressa. Três consequências decorrem disso para o projeto de alta velocidade.
Sem trama de fibra de vidro. O FR-4 possui feixes de fibra de vidro entrelaçados com constante dielétrica diferente da resina entre eles, o que causa distorção e ondulação de impedância nos pares diferenciais. O filme de poliimida é homogêneo, portanto esse problema específico desaparece — um dos poucos aspectos em que o circuito flexível é mais fácil de implementar do que o rígido.
Dielétrico fino, pistas estreitas. Um núcleo de 25 µm coloca o plano de referência muito próximo ao sinal, portanto, uma pista de 50 Ω é estreita — frequentemente próxima ao limite de processo de 0,002″. O projetista tem menos liberdade para negociar largura por impedância, e a tolerância na espessura do filme e do adesivo importa mais do que em um núcleo rígido espesso.
Revestimento em vez de máscara. O revestimento é uma película laminada com adesivo, portanto o dielétrico acima da pista é mais espesso e menos uniforme do que uma máscara impressa. Isso faz parte do modelo de impedância e também explica por que as aberturas do revestimento são especificadas generosamente.
A perda deve vir da construção real
Dois mecanismos de perda predominam em taxas de vários gigabits: dissipação dielétrica e rugosidade do cobre. A poliimida e as camadas adesivas dissipam mais do que os laminados de PTFE e hidrocarbonetos usados em placas rígidas de alta frequência, e as folhas flexíveis nem sempre são do tipo de baixo perfil que minimiza a perda em alta velocidade.
Isso não descarta o uso de placas flexíveis para aplicações de alta velocidade — apenas descarta a possibilidade de copiar uma estrutura rígida para uma placa flexível e esperar os mesmos resultados. Quando a perda é relevante, a construção é modelada com a película, o adesivo e o cobre reais, e o resultado é comparado com o orçamento de canal, incluindo conectores e cabos.
A dobra é uma descontinuidade
Uma dobra altera o espaçamento entre o sinal e sua referência, podendo modificar a geometria dielétrica local. Em uma dobra estática, trata-se de um degrau de impedância fixo; em uma dobra dinâmica, trata-se de um degrau que se move.
Regras práticas a seguir:
Mantenha as rotas de alta velocidade fora da região da dobra sempre que o layout permitir e, quando não for possível, direcione-as transversalmente à dobra em ângulos retos.
Mantenha um plano de referência contínuo sob o sinal, inclusive através da dobra, mesmo que isso signifique uma fina camada de cobre em vez de um plano completo.
Considere o conector em cada extremidade como parte do canal; o próprio cabo flexível geralmente é o elemento com menor perda no caminho.
Quando usar cabo rígido-flexível
Se a seção de alta velocidade precisar de várias camadas, impedância controlada em mais de uma delas e uma área de conexão reforçada, uma construção rígido-flexível mantém o roteamento denso em FR-4 e usa poliimida apenas onde a geometria precisa se mover. A impedância é mantida em ±10% em ambos, e a página de capacidades lista as espessuras e as faixas de cobre.
