Dank der Vorteile (z.B. Kosten-, Platz- und Gewichtsersparnis) welche Flex- und Starrflex-Leiterplatten haben, werden diese immer häufiger eingesetzt. Die Einsatzbereiche von flexiblen Leiterplatten (auch FPC, Flexible Printed Circuit), erweitern sich ständig. Sie finden u.a. Anwendungen in wichtigen Elektronik-Sparten wie Automobilindustrie, Unterhaltungselektronik, Medizintechnik, Telekommunikation, Wearables-Kleidung sowie Luft- und Raumfahrt.
Bei Multi-CB bekommen Sie flexible Leiterplatten sowohl als Prototyp als auch als Serie in höchster Qualität mit 1-10 Lagen durchkontaktiert. Aufbaumöglichkeiten mit oder ohne Kleber (adhesiveless), Stiffener aus Polyimid oder FR4, auch in aufgefächter Ausführung.
Die standardmäßige End-Oberfläche ist chemisch Gold, die Konturbearbeitung erfolgt je nach Anforderung bevorzugt mit Laserschnitt oder aber mit mechanischem Fräsen.
Bei der Konstruktion und dem Layout von flexiblen Leiterplatten sollten Sie sich bereits in der Planungsphase bzgl. Materialauswahl und Gestaltung mit uns absprechen; wir erarbeiten gemeinsam mit Ihnen die optimale Lösung!
Für weitergehende technologische Fragen zu flexiblen Leiterplatten wenden Sie sich bitte an unser
CAM-Station-Team: Tel. +49 (0) 8104-6280 und beachten Sie unsere Designhilfe für flexible Leiterplatten.
Technische Optionen - Flexible Leiterplatten
| Option | Inklusive | Hinweise | |
|---|---|---|---|
| Ausführung | 1-10 Lagen durchkontaktiert | - | Lagenaufbau |
| Leiterbahn min. | 100µm | 100µm | |
| Restring min. | 100µm | 100µm | |
| Via min. Ø | 0.15mm | 0.2mm | |
| Oberflächen | chemisch Gold (empfohlen), ENEPIG, chem. Silber | chemisch Gold | Oberflächen |
| Materialien | Polyimid, Polyimid Hoch-TG | Polyimid | Materialien |
| Materialdicke | ab 25µm Folie zzgl. Kupfer | 25µm, 50µm | |
| Kupferdicke | ab 18µm | 18µm, 35µm | |
| Stiffener | 0.025mm - 3.2mm | 0.2mm, 0.3mm | |
| Max. Größe | 250mm x 450mm | - | größer a.A. |
| Abdeckung | PI Coverlay (z.B. mehrere Biegezyklen) oder flexibler Lötstopp (z.B. stabile Biegung) | PI coverlay 25µm | |
| Stegbreite min. | Coverlay: ≥ 350µm flexibler Lötstopp: ≥ 100µm | - | Design-Hilfe |
| Impedanzkontrolle | ja (10% Toleranz) | - | |
| Klebetape | 3M 9077 | - | Materialien |
Beachten Sie auch unsere Design-Hilfe für Flex- und Starrflex Leiterplatten.
FLEXIBLE LEITERPLATTEN, 1 - 10 LAGEN
Inklusive
- 0.1mm Struktur
- 0.2mm Bohren, unlimited
- 0.4mm Via Pad
- Oberfläche chem. Gold
- Polyimid 25µm / 50µm
- Stiffener 0.2mm / 0.3mm
- E-Test, Design-Rule-Check
Optional: Impedanz, Expr. 5AT, ...
| z.B. 40mm x 100mm | 1 Lage Flex | AT |
|---|---|---|
| 3 St. je | 66,79 € | 12AT |
| 3 St. je | 88,41 € | 8AT |
| 50 St. je | 6,47 € | 12AT |
| 50 St. je | 9,60 € | 9AT |
Leiterplattenmaterial für Flexible-Leiterplatten
| Material für Flexible-Leiterplatten | Empfohlene max. Betriebstemperatur | Kupfertyp | Tg | εr, Dk- Permittivity | CTE-z (T<TG) | Spannungs- festigkeit | Oberflächen- widerstand | Cu-Haftung |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| °C | * | °C | @1MHz | ppm/°C | KV/mm | MΩ | N/mm | |
| Polyimid + Kleber | ||||||||
| Shengyi SF305 | 105° | RA | - | 3,6 | 21 | - | 1 x 10^5 | 1,1 |
| Polyimid | ||||||||
| DuPont Pyralux AP | 180° | RA | 220 | 3,4 | 25 | 256 | 1 x 10^10 | 1,8 |
| Panasonic RF775 | 130° | ED | 343 | 3,2 | - | 276 | 1 x 10^8 | 1,7 |
| Thinflex W-05050 | 105° | ED | 350 | 3,3 | 24 | 216 | 1 x 10^5 | 0,6 |
| PI Coverlay | ||||||||
| Shengyi SF305C | 105° | - | - | - | - | - | 3 x 10^6 | - |
| DuPont Pyralux FR | 180° | - | - | 3,5 | - | 138 | 1 x 10^7 | - |
| Klebetape | ||||||||
| 3M 9077 | 150° | - | - | - | - | - | - | - |
* RA = Walzkupfer, für dynamische Flexanwendungen geeignet; ED = Elektrolytisch abgeschiedenes Kupfer, wegen geringerer Bruchdehnung nur für stabile und semi-dynamische Anwendungen geeignet (s. Design-Hilfe Flex-Leiterplatten)
UL-Zertifizierung für Flexible Leiterplatten
Bei Multi-CB bekommen Sie auch einseitige sowie mehrlagige flexible Leiterplatten mit UL-Zertifikat.
Beispiel - Stiffener
Sie können Ihre Flexiblen Leiterplatten mit einem Stiffener (Verstärkung) versehen lassen. Verfügbar sind Dicken von 0.075mm - 3.20mm.
Beliebt sind z.B. die Dicken 0.30mm und 0.20mm für ZIF-Steckverbinder.
Polyimid-Stiffener: 0.025mm - 0.225mm
FR4-Stiffener: 0.075mm - 3.20mm
Im Flex Leiterplatten-Kalkulator wird die Enddicke (inkl. Stiffener) angegeben.
Flex-Leiterplatten im Detail
Der Begriff „PCB" steht für „Printed Circuit Board" – also eine gedruckte Schaltung auf einer starren Leiterplatte. Biegsame, also flexible Leiterplatten werden daher „FPC" für „Flexible Printed Circuit" abgekürzt. Im Sprachgebrauch hat sich „Flex-PCB" durchgesetzt, wir verwenden beide Begriffe daher synonym. Flexible Leiterplatten übernehmen wie starre Platinen elektrische Verbindungen, werden aber häufig auch als bewegliches Bindeglied zwischen zwei starren Baugruppen eingesetzt, etwa zur Anbindung von Sensoren oder zur Verkabelung beweglicher Bauteile. Auch in Tastenfolien (Keypads) und bei Steckverbindungen mit sehr geringem Bauraum kommen sie häufig zum Einsatz.
Vorteile Flex-PCB auf einen Blick
Folgende Vorteile haben Flex-Leiterplatten gegenüber starren Leiterplatten:
- Dünn und biegsam - lässt sich in enge Bauräume falten oder rollen
- Schwer entflammbar - Materialklasse UL 94V0
- Gut lötbar - auch im bleifreien Reflow-Prozess
- Platzsparend - ersetzt in vielen Fällen Kabel und Steckverbinder
- Anpassbar - Aufbau, Dicke und Verstärkungen lassen sich auf die jeweilige Anwendung zuschneiden
Diese Kombination macht Flex-Leiterplatten besonders dort attraktiv, wo Gewicht, Bauraum oder bewegliche Verbindungen eine Rolle spielen – klassische Kabelbäume lassen sich damit oft durch eine einzige, robustere Lösung ersetzen.
Flexible Leiterplatte Kleberlos oder kleberbasiert
Basis der meisten Flex-Leiterplatten ist Polyimid, ein Material mit hoher Temperaturbeständigkeit gegenüber dem für starre Leiterplatten üblichen FR4. Beim kleberbasierten Aufbau wird die Kupferschicht über eine dünne Epoxidschicht mit dem Polyimid verbunden - ein bewährtes, wirtschaftliches und für die meisten Anwendungen völlig ausreichendes Verfahren.
Bei kleberlosem Material entfällt diese Epoxidschicht: Das Kupfer wird direkt aufgewalzt. Der Aufbau wird dadurch dünner, und die Temperaturbeständigkeit bleibt näher am reinen Polyimid-Wert. Vor allem bei Anwendungen mit sehr vielen Biegezyklen oder erhöhten Temperaturanforderungen ist kleberloses Material deshalb häufig die passendere Wahl. Auch die Abdeckfolie (Coverlay) selbst enthält in der Regel eine Epoxidschicht, über die sie auf das Polyimid gepresst wird - unabhängig davon, ob das Basismaterial kleberlos oder kleberbasiert ist.
Starrflex als Erweiterung
Werden starre und flexible Bereiche in einer einzigen Leiterplatte kombiniert, spricht man von Starrflex-Leiterplatten (RFPCB). Das ist technologisch eine eigene Disziplin mit zusätzlichen Anforderungen an Lagenaufbau und Design – mehr dazu auf unserer Seite zu Starrflex-Leiterplatten.
Fertigung Flex PCB
Der Herstellungsprozess für flexible Leiterplatten ähnelt dem starrer Leiterplatten, unterscheidet sich aber in einigen Schritten. Statt Lötstopplack wird meist eine Abdeckfolie aufgepresst, in die zuvor die Öffnungen für die Lötpads geschnitten werden. Auch bei der End-Oberflächen setzen wir aufgrund der Empfindlichkeit des Materials eher auf chemische als auf mechanische Verfahren. Bei der Vereinzelung trennen wir Flex-Leiterplatten je nach Anforderung per Laser oder durch Stanzen aus dem Nutzen, da mechanisches Fräsen für das dünne Material meist ungeeignet ist.
Zusatzoptionen für den Praxiseinsatz von Flex Leiterplatten
Für Steckerbereiche oder zur mechanischen Verstärkung bieten wir Stiffener aus Polyimid oder FR4 an. Zur einfachen Befestigung in der Endmontage steht zusätzlich doppelseitiges 3M-Hochtemperaturklebeband zur Verfügung, das auch den bleifreien Lötprozess unbeschadet übersteht. Beide Optionen lassen sich bereits in der Online-Kalkulation für Flex PCB auswählen. Ausführliche technische Details zu Biegeradien, Lagenaufbau, Stiffener-Dicken und Klebeband finden Sie in unserer Design-Hilfe für Flex- und Starrflex-Leiterplatten.
Flexible Leiterplatten FAQ
Wir bieten flexible Leiterplatten als Prototypen und Serien mit 1 bis 10 Lagen (durchkontaktiert) an. Verfügbar sind Ausführungen mit oder ohne Kleber (adhesiveless), Stiffener (Verstärkungen) aus Polyimid oder FR4 sowie aufgefächerte Aufbauten.
Im Standard enthalten sind: 0.1mm Struktur, 0.2mm Bohrung, 0.4mm Via-Pads, chemisch Gold (ENIG) als Oberfläche, Polyimid-Material (25/50 µm), Stiffener (0.2mm - 1.0mm, Standard 0.3mm) sowie E-Test und Design-Rule-Check. Optional sind Impedanzkontrolle und Express-Fertigung möglich.
Bei dynamischer Biegung wird die flexible Leiterplatte während des Betriebs ständig bewegt (z. B. in einem Druckkopf oder Scharnier). Hier ist Walzkupfer (RA) erforderlich. Bei stabiler Biegung (Bend-to-Install) wird die Platine nur einmal während der Montage gebogen und bleibt dann in Position – hier ist auch Elektrolytkupfer (ED) ausreichend. Siehe auch: Design-Hilfe Flex- und Starrflex Leiterplatten
Bereits in der Planungsphase sollten Sie Materialauswahl und Gestaltung mit uns abstimmen. Für dynamische Biegeanwendungen empfehlen wir Walzkupfer (RA) , für stabile Biegungen ist auch elektrolytisches Kupfer (ED) geeignet. Unsere Design-Hilfe und das CAM-Team unterstützen Sie gerne.
Standardoberfläche ist chemisch Gold (empfohlen), optional auch ENEPIG oder chemisch Silber. Als Stiffener bieten wir Polyimid (0.025–0.225mm) und FR4 (0.075–3.20 mm) an - besonders beliebt sind 0.20mm und 0.30mm für ZIF-Steckverbinder.