Tienes claro que tu proyecto necesita un circuito flexible. La duda es si apostar por un PCB flexible puro o por una arquitectura rígido-flexible. Una decisión precipitada puede suponer un sobrecoste innecesario o, peor aún, problemas de fiabilidad que la otra opción habría resuelto de entrada.
Esta guía ofrece una comparación rigurosa entre ambas tecnologías: estructura, coste, prestaciones y los escenarios concretos en los que cada una resulta ganadora.
¿En qué se diferencian realmente?
Un PCB flexible es un circuito fabricado por completo sobre sustrato de poliimida flexible. Puede doblarse, plegarse y adaptarse a espacios muy reducidos. La IPC los clasifica como Tipo 1 (una cara), Tipo 2 (doble cara) o Tipo 3 (multicapa flexible).
Un PCB rígido-flexible integra secciones rígidas de FR-4 con secciones flexibles de poliimida en una sola placa unificada. Las zonas rígidas alojan los componentes electrónicos; las zonas flexibles sustituyen cables y conectores entre ellas. Según la IPC, corresponden al Tipo 4, regulados por la norma IPC-2223.
La diferencia clave: un rígido-flexible no es simplemente un circuito flexible con refuerzos pegados encima. Las capas rígidas y flexibles se laminan conjuntamente durante la fabricación, generando una estructura monolítica con capas de cobre compartidas que se extienden sin interrupción de las zonas rígidas a las flexibles.
"El malentendido más frecuente que encuentro es que los ingenieros ven el rígido-flexible como un 'PCB flexible al que le han puesto partes rígidas'. Son construcciones radicalmente distintas. Una placa rígido-flexible se fabrica como una unidad integrada: las secciones rígida y flexible comparten capas de cobre y se laminan juntas. Eso ofrece una continuidad eléctrica y una fiabilidad mecánica inalcanzables con cualquier solución basada en conectores."
— Hommer Zhao, Engineering Director at FlexiPCB
Comparación directa
| Parámetro | PCB Flexible | PCB Rígido-Flexible |
|---|---|---|
| Estructura | Poliimida totalmente flexible | Zonas rígidas FR-4 + zonas flexibles de poliimida |
| Tipo IPC | Tipo 1, 2 o 3 | Tipo 4 (IPC-2223) |
| Capas habituales | 1–6 | 4–20+ |
| Montaje de componentes | Limitado (requiere refuerzos) | Capacidad completa en secciones rígidas |
| Radio de curvatura (estático) | 6x espesor de la placa | 12–24x espesor de la sección flexible |
| Radio de curvatura (dinámico) | 100x espesor de la placa | No recomendado en zonas flexibles |
| Conectores necesarios | Sí, para unir a placas rígidas | No — las secciones rígidas reemplazan a los conectores |
| Ahorro de peso vs rígido+cable | 50–60% | 60–75% |
| Coste prototipo (10 uds.) | 150–500 $ | 600–1.200 $+ |
| Coste producción (10.000 uds.) | 1–10 $/ud. | 5–15 $/ud. |
| Plazo de prototipo | 1–2 semanas | 2–4 semanas |
| Complejidad de diseño | Moderada | Alta |
| Ideal para | Sustitución de cables, flexión dinámica, interconexión simple | Integración multiplacas, empaquetamiento 3D, alta fiabilidad |
Costes reales: las cifras que importan
El coste suele ser el factor que decanta la balanza. Así se comparan ambas opciones en distintos volúmenes:
| Volumen | PCB Flexible (2 capas) | Rígido-Flexible (4 capas) | PCB Rígido + Cables |
|---|---|---|---|
| Prototipo (10 uds.) | 250–500 $ | 600–1.200 $ | 50–100 $ + cables |
| Volumen bajo (500 uds.) | 5–15 $/ud. | 25–60 $/ud. | 8–20 $/ud. total |
| Volumen medio (5.000 uds.) | 3–8 $/ud. | 12–30 $/ud. | 5–12 $/ud. total |
| Volumen alto (10.000+ uds.) | 1–3 $/ud. | 5–15 $/ud. | 3–8 $/ud. total |
El precio de fabricación del rígido-flexible siempre es superior. Pero fijarse solo en ese dato resulta engañoso. Lo que hay que evaluar es el coste total del sistema.
Una placa rígido-flexible que reemplaza 3 PCBs rígidos, 2 cables flexibles y 4 conectores permite eliminar:
- 2–20 $ en conectores
- 1–10 $ en cables
- 5–15 minutos de mano de obra de montaje por unidad
- Múltiples uniones de soldadura que suponen puntos potenciales de fallo
A partir de 2.000 unidades, el rígido-flexible ofrece habitualmente un ahorro del 15–25% en coste total del sistema frente a la solución multiplacas. Para un análisis de costes más detallado, consulta nuestra Guía de costes de PCB flexible.
"Muchos ingenieros descartan el rígido-flexible en cuanto ven el presupuesto de fabricación de la placa. Sin embargo, cuando calculamos el coste total — sumando los conectores eliminados, la reducción del tiempo de montaje, menos puntos de verificación y una menor tasa de fallos en campo — el rígido-flexible resulta más rentable en volúmenes de producción. El umbral de rentabilidad suele situarse en torno a las 2.000 unidades."
— Hommer Zhao, Engineering Director at FlexiPCB
Cuándo elegir un PCB flexible
Un PCB flexible puro es la opción acertada en estos escenarios:
Tu circuito necesita flexión dinámica. Si la zona flexible se va a doblar repetidamente durante el uso del producto — bisagras de portátiles, cabezales de impresora o dispositivos vestibles — un diseño flexible puro con cobre laminado recocido aguanta millones de ciclos de flexión. Las placas rígido-flexibles no están pensadas para flexión dinámica en sus zonas flexibles.
Estás sustituyendo un cable plano o un conector de cinta. Un circuito flexible sencillo de 1–2 capas que conecte dos placas rígidas es más económico y más fiable que los conectores FFC/FPC, y cuesta mucho menos que un rígido-flexible.
El espacio y el peso son prioritarios. Los PCBs flexibles pueden alcanzar espesores de tan solo 0,1 mm. En aplicaciones como teléfonos plegables o audífonos, donde cada fracción de milímetro cuenta, el flexible puro proporciona el perfil más fino posible.
El presupuesto es limitado y el volumen bajo. Para prototipos o series cortas de menos de 1.000 unidades, los PCBs flexibles cuestan entre un 50% y un 70% menos que los rígido-flexibles.
Tu diseño es de 1–2 capas. Si el circuito puede resolverse con 1–2 capas de enrutamiento, apenas hay razón para recurrir al rígido-flexible. Un PCB flexible de una capa o un PCB flexible de doble capa cumplirá el objetivo a una fracción del coste.
Cuándo elegir un PCB rígido-flexible
El rígido-flexible es la apuesta correcta cuando:
Conectas 3 o más secciones rígidas. Cuando tu diseño implica múltiples placas interconectadas mediante cables, el rígido-flexible empieza a ahorrar coste total y a mejorar la fiabilidad. Nuestro servicio de rígido-flexible elimina todos los conectores y cables entre esas placas.
Necesitas zonas rígidas densamente pobladas de componentes junto con interconexiones flexibles. Encapsulados BGA, QFP de paso fino y conectores de alto número de pines exigen superficies de montaje rígidas. El rígido-flexible proporciona plena capacidad de montaje en las secciones rígidas con enrutamiento flexible entre ellas.
La resistencia a vibraciones y choques es crítica. En aplicaciones de automoción, aeroespacial o industriales, los conectores son la primera causa de fallo por vibración. El rígido-flexible los elimina por completo.
Tu diseño requiere 4 o más capas. Los flexibles multicapa por encima de 4 capas son extremadamente caros y difíciles de fabricar. El rígido-flexible resuelve el enrutamiento multicapa complejo en las secciones rígidas, manteniendo las zonas flexibles en 1–2 capas.
Necesitas empaquetamiento tridimensional. Cuando el circuito debe plegarse para adoptar una forma 3D concreta dentro de una carcasa, el rígido-flexible está diseñado exactamente para eso. Las secciones rígidas conservan su forma mientras las zonas flexibles se pliegan con ángulos precisos.
Exiges impedancia controlada en todo el conjunto. En el rígido-flexible, las pistas con impedancia controlada recorren de forma continua las zonas rígidas y flexibles, sin las discontinuidades que introducen los conectores. Esto resulta decisivo en aplicaciones digitales de alta velocidad y de radiofrecuencia.
La opción intermedia: PCB flexible con refuerzos
Hay una alternativa que muchos ingenieros pasan por alto: un PCB flexible con refuerzos localizados. Esta solución ofrece superficies rígidas para el montaje de componentes (mediante refuerzos de FR-4 o acero inoxidable adheridos al flexible) sin perder la sencillez y el menor coste de la construcción flexible pura.
| Característica | Flexible + Refuerzos | Rígido-Flexible |
|---|---|---|
| Montaje de componentes | Bueno (sobre zonas reforzadas) | Excelente (secciones rígidas reales) |
| Capas en zona rígida | Igual que la zona flexible | Puede ser mayor que la zona flexible |
| Coste de fabricación | 30–50% menor que rígido-flexible | Referencia |
| Fiabilidad en la transición | Buena (refuerzo adherido) | Excelente (laminado conjunto) |
| Control de impedancia | Limitado por el apilamiento flexible | Control total por sección |
| Densidad de vías en zonas rígidas | Limitada | Alta (microvías posibles) |
Elige flexible con refuerzos cuando: necesites montar componentes en zonas específicas pero no requieras distinto número de capas entre zonas rígidas y flexibles, y el coste sea una prioridad. Este enfoque funciona bien para diseños de complejidad intermedia y con frecuencia consigue el 80% de la funcionalidad del rígido-flexible al 50–60% de su coste.
Utiliza nuestro constructor de apilamientos para explorar distintas configuraciones, o consulta la calculadora de radio de curvatura para validar el diseño de tu zona flexible.
5 errores que llevan a una elección equivocada
1. Optar por rígido-flexible para una única conexión flexible. Si solo necesitas una zona flexible entre dos placas rígidas, un cable flexible simple es casi siempre la mejor solución. El rígido-flexible tiene sentido económico cuando eliminas 3 o más conectores o cables.
2. Usar flexible para diseños con muchos componentes sin refuerzos. Los componentes de montaje superficial necesitan una base rígida. Intentar soldar BGAs o componentes de paso fino directamente sobre flexible sin soporte provoca fallos en las uniones de soldadura. Utiliza siempre refuerzos o recurre al rígido-flexible.
3. Pedir flexión dinámica en un diseño rígido-flexible. Las zonas flexibles del rígido-flexible están concebidas para flexión estática: se pliegan una vez durante el ensamblaje y permanecen en esa posición. Si la zona flexible va a doblarse repetidamente, emplea un cable flexible puro.
4. Ignorar las reglas de diseño en la zona de transición. La transición rígido-flexible es donde se concentra la mayoría de los fallos. Sigue las directrices de la IPC-2223: mantén al menos 0,5 mm (20 mil) de separación entre vías y el límite de transición, utiliza pads en forma de lágrima y no coloques componentes a menos de 2,5 mm de la transición.
5. Comparar el coste de la placa en lugar del coste del sistema. Una placa rígido-flexible siempre cuesta más que un cable flexible. Pero al sumar conectores, mano de obra de montaje, gastos de verificación y tasas de fallos en campo, la ecuación se invierte con frecuencia en volúmenes de producción.
"El error de diseño más grave que observo en rígido-flexible es que los ingenieros aplican las normas de un PCB rígido a las zonas flexibles. Las secciones flexibles necesitan pistas perpendiculares a la línea de pliegue, planos de masa con patrón de rejilla en vez de cobre continuo, y vías escalonadas — nunca apiladas. Si esto se pasa por alto, el resultado es agrietamiento del cobre y fallos en campo prácticamente irreparables."
— Hommer Zhao, Engineering Director at FlexiPCB
Marco de decisión: lista de comprobación rápida
Responde a estas preguntas para identificar la arquitectura más adecuada:
- ¿Cuántas conexiones rígido-a-rígido tiene tu diseño? 1 = cable flexible. 2 o más = plantéate rígido-flexible.
- ¿Se flexionará la zona flexible durante el uso del producto? Sí = flexible puro con cobre laminado recocido. No = ambas opciones son válidas.
- ¿Necesitas diferente número de capas en las zonas rígidas y flexibles? Sí = rígido-flexible. No = flexible con refuerzos es viable.
- ¿Tu volumen de producción supera las 2.000 unidades? Sí = la ventaja en coste total del rígido-flexible se amplifica. No = el flexible probablemente resulte más económico.
- ¿Son determinantes los requisitos de vibración e impacto? Sí = rígido-flexible (sin conectores que puedan fallar). No = ambas opciones son válidas.
- ¿Tu diseño requiere impedancia controlada en las transiciones rígido-flexible? Sí = rígido-flexible. No = ambas opciones son válidas.
Si has respondido "rígido-flexible" a 3 o más preguntas, probablemente sea tu mejor opción. En caso contrario, empieza por un flexible puro: resulta más sencillo, más económico y más rápido de prototipar.
Preguntas frecuentes
¿Puede un PCB flexible con refuerzos sustituir al rígido-flexible?
En muchos casos, sí. Si las zonas rígidas y flexibles necesitan el mismo número de capas y no se requieren vías de alta densidad ni microvías en las secciones rígidas, una placa flexible con refuerzos de FR-4 o acero inoxidable puede ofrecer una funcionalidad comparable con un ahorro del 30–50%. No obstante, cuando se necesitan diferentes apilamientos entre secciones o la máxima fiabilidad en la transición, la opción genuina de rígido-flexible es superior.
¿Es el PCB rígido-flexible más fiable que el flexible?
Para la tarea concreta de interconectar múltiples secciones rígidas, sí. El rígido-flexible elimina los conectores, que constituyen la principal fuente de fallos en campo en equipos electrónicos sometidos a vibración o ciclos térmicos. Sin embargo, para aplicaciones de flexión dinámica, un PCB flexible puro con la selección correcta de materiales (cobre laminado recocido, poliimida sin adhesivo) resulta más fiable, puesto que las zonas flexibles del rígido-flexible no están diseñadas para flexión repetida.
¿Cuál es el radio de curvatura mínimo de un PCB rígido-flexible?
El radio de curvatura estático mínimo de la zona flexible en una placa rígido-flexible suele ser de 12–24 veces el espesor de la sección flexible, en función del número de capas flexibles (según IPC-2223). Para una sección flexible de 0,2 mm de espesor, el radio mínimo se situaría entre 2,4 y 4,8 mm. Consulta siempre con tu fabricante y emplea nuestra calculadora de radio de curvatura para verificar los valores.
¿Cuánto tarda la fabricación de prototipos rígido-flexibles?
Los plazos habituales de prototipado rígido-flexible son de 2–4 semanas, frente a 1–2 semanas del flexible puro y 3–5 días de los PCBs rígidos convencionales. El plazo mayor obedece a un proceso de fabricación más complejo, que requiere procesar las secciones rígidas y flexibles por separado antes de la laminación final. Los servicios de entrega urgente pueden reducirlo a 5–7 días laborables con un coste adicional.
¿Puedo convertir mi diseño multiplacas actual a rígido-flexible?
Sí, y de hecho es una de las aplicaciones más habituales del rígido-flexible. El primer paso es identificar qué placas se conectan entre sí y qué conexiones están generando problemas de fiabilidad o encareciendo el montaje. Una revisión de diseño rígido-flexible con nuestro equipo de ingeniería puede evaluar tu caso particular y estimar las mejoras en coste y fiabilidad.
¿Qué herramientas de diseño soportan trazado rígido-flexible?
Altium Designer y Cadence Allegro son las herramientas con soporte más maduro para rígido-flexible, incluyendo simulación de pliegue en 3D y gestión de apilamientos multizona. KiCad (v8+) ofrece funcionalidades básicas para rígido-flexible. EasyEDA cuenta con un soporte limitado. Al seleccionar tu herramienta de diseño, asegúrate de que permita definir apilamientos independientes para las zonas rígidas y flexibles, y que genere planos de fabricación correctos con las líneas de pliegue y las zonas de transición claramente indicadas.
Asesoramiento especializado para tu decisión
¿Aún no tienes claro qué arquitectura se ajusta a tu proyecto? Solicita una revisión de diseño gratuita a nuestro equipo de ingeniería. Envíanos tu esquemático o trazado preliminar y te recomendaremos la solución óptima — flexible, rígido-flexible o flexible con refuerzos — en función de tus requisitos, 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
