Necesitas un circuito flexible. Pero, ¿te conviene más un PCB flex puro o un diseño rigid-flex? Si eliges mal, vas a terminar pagando de más por complejidad innecesaria o enfrentando fallas de confiabilidad que una mejor arquitectura habría evitado desde el inicio.
Esta guía te da una comparación clara y basada en datos entre los PCB flex y los rigid-flex — cubriendo estructura, costo, desempeño y los escenarios exactos donde cada tipo es la mejor opción.
¿Cuál es la diferencia real?
Un PCB flex es un circuito construido completamente sobre sustrato flexible de poliimida. Se dobla, pliega y se adapta a espacios reducidos. El IPC los clasifica como Tipo 1 (una cara), Tipo 2 (doble cara) o Tipo 3 (multicapa flexible).
Un PCB rigid-flex combina secciones rígidas de FR-4 con secciones flexibles de poliimida en una sola tarjeta unificada. Las áreas rígidas sostienen componentes; las áreas flexibles reemplazan cables y conectores entre ellas. El IPC los clasifica como Tipo 4 según IPC-2223.
La distinción clave: un rigid-flex no es simplemente una tarjeta flex con rigidizadores pegados encima. Las capas rígidas y flexibles se laminan juntas durante la manufactura, creando una estructura integrada con capas de cobre compartidas que pasan de forma continua de las zonas rígidas a las flexibles.
"El error más común que veo es que los ingenieros tratan el rigid-flex como si fuera 'un PCB flex con unas partes rígidas agregadas.' Son construcciones fundamentalmente diferentes. Una tarjeta rigid-flex se fabrica como una unidad integrada — las secciones rígidas y flexibles comparten capas de cobre y se laminan juntas. Esto te da continuidad eléctrica y confiabilidad mecánica que ninguna solución basada en conectores puede igualar."
— Hommer Zhao, Engineering Director at FlexiPCB
Comparación directa
| Parámetro | PCB Flex | PCB Rigid-Flex |
|---|---|---|
| Estructura | Poliimida totalmente flexible | FR-4 rígido + zonas flex de poliimida |
| Tipo IPC | Tipo 1, 2 o 3 | Tipo 4 (IPC-2223) |
| Capas típicas | 1–6 | 4–20+ |
| Montaje de componentes | Limitado (requiere rigidizadores) | Capacidad completa en secciones rígidas |
| Radio de curvatura (estático) | 6× el espesor de la tarjeta | 12–24× el espesor de la sección flex |
| Radio de curvatura (dinámico) | 100× el espesor de la tarjeta | No recomendado en zonas flex |
| Conectores necesarios | Sí, para conectar a tarjetas rígidas | No — las secciones rígidas reemplazan conectores |
| Ahorro de peso vs rígido+cable | 50–60% | 60–75% |
| Costo prototipo (10 pzas) | $150–$500 USD | $600–$1,200+ USD |
| Costo producción (10K pzas) | $1–$10/unidad | $5–$15/unidad |
| Tiempo de entrega (prototipo) | 1–2 semanas | 2–4 semanas |
| Complejidad de diseño | Moderada | Alta |
| Ideal para | Reemplazo de cables, flex dinámico, interconexión sencilla | Integración multi-tarjeta, empaque 3D, alta confiabilidad |
Comparación de costos: Números reales
El costo suele ser el factor decisivo. Así es como se comparan a diferentes volúmenes:
| Volumen | PCB Flex (2 capas) | Rigid-Flex (4 capas) | PCB Rígido + Cables |
|---|---|---|---|
| Prototipo (10 pzas) | $250–$500 | $600–$1,200 | $50–$100 + cables |
| Volumen bajo (500 pzas) | $5–$15/unidad | $25–$60/unidad | $8–$20/unidad total |
| Volumen medio (5K pzas) | $3–$8/unidad | $12–$30/unidad | $5–$12/unidad total |
| Volumen alto (10K+ pzas) | $1–$3/unidad | $5–$15/unidad | $3–$8/unidad total |
El costo de fabricación del rigid-flex siempre es más alto. Pero el costo de fabricación solo no te da la película completa. Lo que debes analizar es el costo total del sistema.
Una tarjeta rigid-flex que reemplaza 3 PCBs rígidos, 2 cables flex y 4 conectores elimina:
- $2–$20 USD en costos de conectores
- $1–$10 USD en costos de cables
- 5–15 minutos de mano de obra de ensamble por unidad
- Múltiples uniones de soldadura que son puntos potenciales de falla
Esto es especialmente relevante para las plantas de manufactura bajo el esquema IMMEX en México, donde optimizar el tiempo de ensamble por unidad impacta directamente en la competitividad de la línea de producción. A volúmenes superiores a 2,000 unidades, el rigid-flex frecuentemente logra un ahorro del 15–25% en costo total versus la alternativa de múltiples tarjetas. Para un análisis de costos más detallado, consulta nuestra Guía de Costos de PCB Flex.
"Los ingenieros frecuentemente rechazan el rigid-flex después de ver la cotización de fabricación de la tarjeta. Pero cuando calculamos el costo total — incluyendo los conectores eliminados, la reducción en tiempo de ensamble, menos puntos de prueba y menores tasas de falla en campo — el rigid-flex gana en volúmenes de producción. El punto de equilibrio típicamente está alrededor de las 2,000 unidades."
— Hommer Zhao, Engineering Director at FlexiPCB
Cuándo elegir PCB Flex
Un PCB flex puro es la opción correcta cuando:
Tu circuito necesita flexión dinámica. Si la zona flexible se va a doblar repetidamente durante el uso del producto — piensa en bisagras de laptop, cabezales de impresora o dispositivos wearables — un diseño flex puro con cobre recocido laminado (rolled annealed) soporta millones de ciclos de flexión. Las tarjetas rigid-flex no están diseñadas para flexión dinámica en sus zonas flex.
Estás reemplazando un cable plano o conector de cinta. Un circuito flex sencillo de 1–2 capas que conecta dos tarjetas rígidas es más barato y confiable que los conectores FFC/FPC, y cuesta mucho menos que un diseño rigid-flex.
Espacio y peso son tus prioridades principales. Los PCB flex pueden ser tan delgados como 0.1mm. Para aplicaciones como teléfonos plegables o dispositivos auditivos donde cada fracción de milímetro importa, el flex puro ofrece el perfil más delgado posible.
El presupuesto es ajustado y el volumen es bajo. Para prototipos o producción de bajo volumen por debajo de 1,000 unidades, los PCB flex cuestan 50–70% menos que los rigid-flex.
Tu diseño es de 1–2 capas. Si tu circuito se puede rutear en 1–2 capas, rara vez tiene sentido usar rigid-flex. Un PCB flex de una capa o de doble capa hará el trabajo a una fracción del costo.
Cuándo elegir PCB Rigid-Flex
El rigid-flex es la opción correcta cuando:
Estás conectando 3 o más secciones rígidas. Cuando tu diseño involucra múltiples tarjetas conectadas por cables, el rigid-flex comienza a ahorrar costo total y mejora la confiabilidad. El servicio de rigid-flex elimina todos los conectores y cables entre esas tarjetas.
Necesitas áreas rígidas con alta densidad de componentes más interconexiones flexibles. Los encapsulados BGA, QFP de paso fino y conectores de alto conteo de pines requieren superficies de montaje rígidas. El rigid-flex te da capacidad completa de montaje de componentes en las secciones rígidas con ruteo flexible entre ellas.
La resistencia a vibración y choque es crítica. En aplicaciones automotrices, aeroespaciales e industriales, los conectores son la causa #1 de fallas bajo vibración. El rigid-flex los elimina por completo. En la industria automotriz mexicana, donde las maquiladoras ensamblan módulos electrónicos para los principales fabricantes de vehículos, esta confiabilidad es un requisito, no un lujo.
Tu diseño necesita 4+ capas. El flex multicapa por encima de 4 capas es extremadamente caro y difícil de fabricar. El rigid-flex maneja ruteo multicapa complejo en las secciones rígidas mientras mantiene las zonas flex en 1–2 capas.
Se requiere empaque 3D. Cuando tu circuito debe plegarse en una forma tridimensional específica para caber en una carcasa, el rigid-flex está diseñado exactamente para esto. Las secciones rígidas mantienen su forma mientras las zonas flex se doblan a ángulos exactos.
Necesitas impedancia controlada en todo el ensamble. Con rigid-flex, las pistas con impedancia controlada corren de forma continua desde las zonas rígidas hasta las flexibles sin las discontinuidades que introducen los conectores. Esto importa para aplicaciones digitales de alta velocidad y de RF.
El punto medio: PCB Flex con rigidizadores
Hay una opción que muchos ingenieros pasan por alto: un PCB flex con rigidizadores localizados. Esto te da áreas rígidas de montaje para componentes (usando rigidizadores de FR-4 o acero inoxidable adheridos al flex) mientras mantienes la simplicidad y menor costo de una construcción flex pura.
| Característica | Flex + Rigidizadores | Rigid-Flex |
|---|---|---|
| Montaje de componentes | Bueno (en áreas rigidizadas) | Excelente (secciones verdaderamente rígidas) |
| Conteo de capas en área rígida | Igual que la zona flex | Puede ser mayor que la zona flex |
| Costo de manufactura | 30–50% menos que rigid-flex | Línea base |
| Confiabilidad zona de transición | Buena (rigidizador adherido) | Excelente (laminado integrado) |
| Control de impedancia | Limitado por el stackup del flex | Control completo por sección |
| Densidad de vías en áreas rígidas | Limitada | Alta (microvías posibles) |
Elige flex con rigidizadores cuando: necesitas montaje de componentes en áreas específicas pero no requieres diferentes conteos de capas entre zonas rígidas y flexibles, y el costo es tu principal preocupación. Este enfoque funciona bien para diseños de complejidad media y frecuentemente logra el 80% de la funcionalidad del rigid-flex al 50–60% del costo.
Usa nuestro constructor de stackup para explorar diferentes configuraciones, o consulta la calculadora de radio de curvatura para validar el diseño de tu zona flex.
5 Errores que llevan a elegir mal
1. Elegir rigid-flex para una sola conexión flexible. Si solo necesitas una zona flex entre dos tarjetas rígidas, un cable flex simple es casi siempre la mejor opción. El rigid-flex tiene sentido económico cuando eliminas 3 o más conectores o cables.
2. Usar flex para diseños con muchos componentes sin rigidizadores. Los componentes de montaje superficial necesitan una superficie rígida. Intentar soldar BGAs o componentes de paso fino directamente sobre flex sin soporte provoca fallas en las uniones de soldadura. Siempre agrega rigidizadores o usa rigid-flex.
3. Especificar flex dinámico en un diseño rigid-flex. Las zonas flex de un rigid-flex están diseñadas para doblado estático — se doblan una vez durante el ensamble y después se quedan fijas. Si tu zona flex se va a doblar repetidamente, usa un cable flex puro.
4. Ignorar las reglas de diseño de la zona de transición. La transición rígido-a-flex es donde ocurren la mayoría de las fallas en rigid-flex. Sigue las guías de IPC-2223: mantén al menos 0.5mm (20 mil) de distancia entre vías y el límite de transición, usa pads tipo gota (tear-drop) y nunca coloques componentes a menos de 2.5mm de la transición.
5. Comparar el costo de la tarjeta en vez del costo del sistema. Una tarjeta rigid-flex siempre cuesta más que un cable flex. Pero cuando sumas los costos de conectores, mano de obra de ensamble, overhead de pruebas y tasas de falla en campo, el cálculo frecuentemente se invierte a volúmenes de producción.
"El error de diseño más grande que veo en rigid-flex es cuando los ingenieros aplican las reglas de PCB rígido a las zonas flexibles. Las secciones flex necesitan pistas perpendiculares a la línea de doblez, planos de tierra en patrón de rejilla (cross-hatched) en lugar de cobre sólido, y vías escalonadas — no apiladas. Equivocarse en esto provoca agrietamiento del cobre y fallas en campo que son prácticamente imposibles de reparar."
— Hommer Zhao, Engineering Director at FlexiPCB
Marco de decisión: Lista rápida de verificación
Responde estas preguntas para identificar la arquitectura correcta:
- ¿Cuántas conexiones rígido-a-rígido existen? 1 = cable flex. 2+ = considera rigid-flex.
- ¿La zona flex se dobla durante el uso del producto? Sí = flex puro con cobre recocido laminado. No = cualquiera funciona.
- ¿Necesitas diferentes conteos de capas en las áreas rígidas vs las flexibles? Sí = rigid-flex. No = flex con rigidizadores es viable.
- ¿Tu volumen de producción supera las 2,000 unidades? Sí = la ventaja de costo total del rigid-flex aumenta. No = el flex probablemente es más económico.
- ¿Los requisitos de vibración/choque son críticos? Sí = rigid-flex (sin conectores que puedan fallar). No = cualquiera funciona.
- ¿Tu diseño requiere impedancia controlada a través de las transiciones rígido-flex? Sí = rigid-flex. No = cualquiera funciona.
Si respondiste "rigid-flex" a 3 o más preguntas, el rigid-flex probablemente es tu mejor opción. De lo contrario, empieza con flex puro — es más sencillo, más barato y más rápido de prototipar.
Preguntas frecuentes
¿Un PCB flex con rigidizadores puede reemplazar al rigid-flex?
En muchos casos, sí. Si tus zonas rígidas y flexibles necesitan el mismo conteo de capas y no requieres vías de alta densidad o microvías en las secciones rígidas, una tarjeta flex con rigidizadores de FR-4 o acero inoxidable puede lograr funcionalidad similar a un 30–50% menor costo. Sin embargo, para diseños que necesitan diferentes conteos de capas entre secciones o máxima confiabilidad en la zona de transición, el rigid-flex verdadero es la mejor opción.
¿El PCB rigid-flex es más confiable que el PCB flex?
Para la aplicación específica de conectar múltiples secciones rígidas, sí. El rigid-flex elimina conectores — la fuente #1 de fallas en campo en electrónica bajo vibración o ciclado térmico. Sin embargo, para aplicaciones de doblado dinámico, un PCB flex puro con selección adecuada de materiales (cobre recocido laminado, poliimida sin adhesivo) es más confiable porque las zonas flex del rigid-flex no están diseñadas para doblado repetido.
¿Cuál es el radio de curvatura mínimo para un PCB rigid-flex?
El radio de curvatura estático mínimo para la zona flex en una tarjeta rigid-flex es típicamente 12–24× el espesor de la sección flex, dependiendo del número de capas flex (según IPC-2223). Para una sección flex de 0.2mm de espesor, el radio de curvatura mínimo sería 2.4–4.8mm. Siempre consulta a tu fabricante y usa nuestra calculadora de radio de curvatura para verificar.
¿Cuánto tiempo toma obtener prototipos de PCB rigid-flex?
Los tiempos de entrega típicos para prototipos rigid-flex son de 2–4 semanas, comparado con 1–2 semanas para flex puro y 3–5 días para PCBs rígidos. El mayor tiempo de entrega refleja el proceso de manufactura más complejo, que involucra procesamiento separado de las secciones rígidas y flexibles antes de la laminación final. Los servicios de entrega rápida pueden entregar en 5–7 días hábiles con un costo adicional.
¿Puedo convertir mi diseño actual de múltiples tarjetas a rigid-flex?
Sí, y es una de las aplicaciones más comunes del rigid-flex. Empieza identificando cuáles tarjetas se conectan entre sí y cuáles conexiones están causando problemas de confiabilidad o agregando costo de ensamble. Una revisión de diseño rigid-flex con nuestro equipo de ingeniería puede evaluar tu diseño específico y estimar las mejoras en costo y confiabilidad.
¿Qué herramientas de diseño soportan el layout de PCB rigid-flex?
Altium Designer y Cadence Allegro tienen el soporte más maduro para rigid-flex, incluyendo simulación de doblado en 3D y gestión de stackup multi-zona. KiCad (v8+) tiene capacidades básicas de rigid-flex. EasyEDA tiene soporte limitado. Al seleccionar una herramienta de diseño, asegúrate de que pueda definir stackups separados para las zonas rígidas y flexibles y generar los planos de fabricación adecuados mostrando las líneas de doblez y las zonas de transición.
Obtén ayuda de expertos para elegir
¿Todavía no estás seguro de cuál enfoque es el adecuado para tu proyecto? Solicita una revisión de diseño gratuita de nuestro equipo de ingeniería. Envíanos tu esquemático o layout preliminar, y te recomendaremos la arquitectura óptima — flex, rigid-flex o flex con rigidizadores — basándonos en tus requisitos específicos, volumen y presupuesto.
Referencias:
- IPC — Association Connecting Electronics Industries. IPC-2223 Sectional Design Standard for Flexible Printed Boards
- Altium. Rigid-Flex PCBs: Advantages and Challenges
- Epectec. Design Comparison: Flex Circuit with Stiffeners vs. Rigid-Flex PCB
