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- ELETTRONICA OGGI 434 - MARZO 2014
ANALOG/MIXED SIGNAL
PCB
Una guida alle migliori
procedure per il progetto
di PCB rigido-flessibili
S
empre più frequentemente i progettisti devono soddisfare
requisiti di progetto relativi a circuiti elettronici densamen-
te popolati e sono nel contempo soggetti a forti pressioni per
ridurre sia i tempi di produzione sia i costi. Per questi motivi i
team di progettazione ricorrono in misura sempre più massiccia
a circuiti rigido-flessibili tridimensionali, capaci di soddisfare le
loro necessità sia in termini di prestazione che di produzione.
Bisogna innanzitutto notare che lo sviluppo di circuito rigido-
flessibili richiede una più stretta cooperazione tra progettisti e
costruttori rispetto a un progetto tradizionale che prevede l’uso
di schede e dei relativi cavi di connessione (board-and-cable).
I compromessi che è necessario raggiungere per realizzare
il progetto di una scheda rigido-flessibile si traducono in un
insieme di regole che i progettisti devono mettere a punto sulla
base delle indicazioni fornite dai produttori. Queste includono
il numero di strati (layer) del progetto, la scelta dei materiali, le
dimensioni consigliate per le piste e le vias (ovvero i fori con-
duttori), i metodi di adesione e il controllo dimensionale.
In passato, i progettisti più esperti hanno aggirato l’ostacolo
rappresentato dal progetto di circuiti rigido-flessibili collegando
due schede PCB rigide con un cavo flessibile. Un approccio di
questo tipo era adatto per progetti che prevedevano produ-
zioni limitate. In ogni caso è bene sottolineare che se si utilizza
un approccio di tale tipo è necessario aggiungere il costo dei
connettori su ciascuna scheda, il costo dell’assemblaggio dei
connettori stessi sulla scheda e quello del cavo flessibile. In
figura 1 è riportato il grafico che confronta il costo di un pro-
getto tradizionale, che prevede quindi un assemblaggio formato
da schede e cavi, e quello di un progetto di un circuito stampato
rigido-flessibile tridimensionale. Il grafico è stato ottenuto simu-
lando i costi di produzione sulla base di quotazioni reali fornite
da produttori di schede PCB per una scheda a quattro strati di
cui due, quelli interni, di tipo flessibile. Anche il grafico della
soluzione alternativa, che prevede schede rigide dotate di con-
nettori che utilizzano un cavo flessibile, è basato su quotazioni
reali fornite da costruttori di schede PCB. In quest’ultimo caso il
calcolo si riferisce al costo totale di due schede a quattro strati
separate, oltre a quello dei connettori e del cavo; per entrambe
le alternative sono compresi i costi di assemblaggio. Questo
scenario di tipo “what-if” non tiene in considerazione i miglio-
ramenti, in termini di affidabilità e di qualità del prodotto com-
plessivo, tipici della soluzione rigido-flessibile. A questo punto
val la pena sottolineare che le singole schede con connettori e
cavo flessibile possono dar origine a giunti “freddi” dal punto
di vista elettrico che possono essere responsabili di eventuali
malfunzionamenti. In un circuito rigido-flessibile, ovviamente,
questi giunti non sono presenti.
Come si può osservare dal grafico di figura 1, non appena i
volumi produttivi superano le 100 unità, un circuito rigido-
flessibile rappresenta la scelta più vantaggiosa. Le ragioni sono
numerose: nel progetto di un circuito rigido-flessibile è possi-
Benjamin Jordan
Sr manager content marketing
strategy
Altium
Per la buona riuscita del progetto di un
circuito rigido-flessibile è indispensabile una
stretta collaborazione tra costruttore e team
di design
Fig.1 – Confronto tra i costi, basati su quotazioni reali, di un pro-
getto di un circuito rigido-flessibile e di un circuito che prevede un
assemblaggio di schede, connettori e cavi
