Flexible Leiterplatte
(FPC / Flex-Schaltung)
Polyimid-Flexschaltungen mit walzgeglühtem Kupfer - ausgelegt für Millionen von dynamischen Biegezyklen, auf Wunsch biokompatibel und in Dicken ab 0,05 mm erhältlich.
Der Kreislauf, der sich biegt, faltet und an Ihr Produkt anpasst
Bei einer flexiblen Leiterplatte (FPC) handelt es sich um eine Schaltung, die auf einer dünnen Polyimidbasis (PI) anstelle von starrem FR4 aufgebaut ist, so dass sie wiederholt gebogen, gefaltet und gebogen werden kann, ohne dass es zu Brüchen oder Delaminationen kommt.
Der wichtigste Materialunterschied ist die gewalzte, geglühte (RA) Kupferfolie. Im Gegensatz zu elektrolytisch abgeschiedenem Standardkupfer hat RA-Kupfer eine kristalline Kornstruktur, die mit der Walzrichtung ausgerichtet ist und ihm die Ermüdungsfestigkeit verleiht, Millionen von Biegezyklen ohne Kaltverfestigung und Rissbildung zu überstehen.
Abgesehen vom Biegen machen flexible Schaltungen Kabelbäume und Board-to-Board-Steckverbinder überflüssig - jeder einzelne ein potenzieller Fehlerpunkt und eine Quelle von Montageabweichungen. Ein durchgehender flexibler Schaltkreis ersetzt mehrere Komponenten und den Arbeitsaufwand für deren Installation.
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Drei technische Vorteile von flexiblen Schaltungen gegenüber starren + Steckverbindern
Flex ist nicht einfach eine Leiterplatte, die man biegen kann'. Es verändert Ihre Baugruppenarchitektur auf eine Weise, die die Zuverlässigkeit verbessert, die Masse reduziert und Formfaktoren ermöglicht, die starre Leiterplatten nicht erreichen können.
Eliminierung von Steckern - Eliminierung von Fehlerpunkten
Board-to-Board-Verbindungen in tragbaren und tragbaren Produkten versagen durch mechanische Belastung, Passungsrost und Toleranzüberlagerung. Das Ersetzen eines Steckverbinders durch eine flexible Schaltung beseitigt diesen Ausfallmodus vollständig. Bei Anwendungen mit Millionen von Steckzyklen (Laptop-Scharniere, tragbare Verschlüsse) ist ein flexibler Schaltkreis keine Option - er ist die einzige praktikable Lösung.
Eliminierung von Steckverbindern - keine Reibungsverluste - geringere Ausfallrate im Feld0,5 mm Dynamischer Biegeradius - Millionen von Zyklen
Eine ordnungsgemäß konzipierte flexible Schaltung mit RA-Kupfer und korrekt ausgerichteten Leiterbahnen übersteht Millionen von dynamischen Biegezyklen bei einem Biegeradius von 0,5 mm - das entspricht mehr als 15 Jahren täglichen Gebrauchs in einem Armband. Standard-ED-Kupfer mit demselben Biegeradius bricht innerhalb von Zehntausenden von Zyklen.
RA-Kupfer - Senkrechte Leiterbahnausrichtung - 1M+ Zyklus geeignetBiokompatibel und körperverträglich
Das Polyimid-Basismaterial mit ENIG-Oberfläche gehört zu den biokompatibelsten Leiterplattenkonstruktionen, die es gibt. Es eignet sich für Wearables mit Hautkontakt und, mit der Materialzertifizierung nach ISO 10993, für implantierbare medizinische Geräte. Unsere PI-Materialien sind mit ETO-Sterilisation und Gammastrahlung kompatibel, was den Einsatz in der gesamten Bandbreite medizinischer Geräte ermöglicht.
ISO 10993 - ENIG hautsicher - ETO/Gamma-Sterilisation kompatibelVollständige Flex PCB-Spezifikation
Die dynamische Biegefähigkeit wurde durch Zyklustests bestätigt und nicht anhand von Datenblättern geschätzt.
Parameter für die Herstellung
| Anzahl der Schichten | 1 - 8 Schichten flex / 2 - 20 Schichten starr-flex |
| Min. Leiterbahnbreite | 0,05 mm flexibel / 0,065 mm Standard |
| Min. Biegeradius | 0,5 mm dynamisch / 0,3 mm statisch |
| Kupfer Typ | Walzgeglüht (RA) für Biegezonen |
| Grundmaterial | Polyimid (PI) - Kapton-Äquivalent |
Leistung und Standards
| Gesamtdicke (einlagig) | 0,05 mm Minimum |
| Oberfläche | ENIG / ENEPIG (biokompatibel auf Anfrage) |
| Flex-Zyklus-Bewertung | Millionen (dynamisch) - 100+ (statische Biegung) |
| IPC Build Standard | IPC-6013 Norm für flexible Leiterplatten |
| Sterilisation | ETO/Gamma-kompatibel auf Anfrage |
Wie flexible Leiterplatten hergestellt werden
Bei der Flex-Fertigung werden in jedem Schritt andere Materialien und Werkzeuge verwendet als bei der herkömmlichen starren Leiterplattenfertigung.
PI-Laminat-Vorbereitung
Polyimid-Folie wird geschnitten und mittels klebstoffbasierter oder klebstoffloser Laminierung verkupfert. RA-Kupferfolie wird für dynamische Flex-Anwendungen ausgewählt.
Bildgebung & Ätzen
Die Leiterbahnen werden durch UV-Lithographie strukturiert und chemisch geätzt. Feine Leiterbahnbreiten bis zu 0,05 mm in flexiblen Bereichen.
Deckblatt-Kaschierung
Das PI-Deckblatt (nicht die Lötmaske) wird präzise geschnitten und über die flexiblen Bereiche laminiert, so dass die SMT-Pads frei liegen. Die Versteifungen sind mit den Bauteilbereichen verklebt.
Oberflächenbehandlung & Test
ENIG oder ENEPIG wird für eine lange Kontaktzuverlässigkeit verwendet. 100% elektrische Prüfung und Biegewechselqualifikation werden durchgeführt.
Wo flexible Leiterplatten leisten, was starre nicht können
Jedes Produkt, das sich im 3D-Raum biegt, dreht, anpasst oder verbindet.
Wearables & Fitnessbänder
Ultradünner Flex für Smartwatches und Gesundheitstracker, bei denen das Gewicht der Platine die Compliance des Benutzers beeinflusst.
TWS-Kopfhörer
Micro-Flex verlegt Audio-, Strom- und Berührungssensoren in Ohrstöpsel mit 5 mm Durchmesser.
Medizinische Implantate
Biokompatibles PI-Flex für Cochlea-Implantate, Neurostimulatoren und Netzhautprothesen.
Kamera-Systeme
Flexible Bänder für spiegellose Kameras, Action-Kameras und Drohnen-Gimbals mit Drehgelenken.
Robotik
Gelenkübergreifende flexible Schaltkreise in kollaborativen Roboterarmen - Ersatz für abgenutzte und fehlerhafte Kabelbäume.
Laptops und faltbare Geräte
Flexible Scharnierkabel in Laptop-Displays und faltbaren Telefonen, die für Millionen von Faltzyklen ausgelegt sind.
Sensoren für die Automobilindustrie
Flexschaltungen für Sitzbelegung, Lenksäule und Türverkleidung ersetzen sperrige Kabelbäume.
Satelliten-Subsysteme
Leichter PI-Flex für satellitengestützte Strukturen, bei denen die Masse eine wichtige Rolle spielt.
Die Biegequalität wird durch Biegezyklustests überprüft.
Eine flexible Schaltung, die bei der Auslieferung den AOI-Test besteht, kann auch nach 50.000 Biegezyklen noch versagen. Unser Qualifizierungsprozess umfasst dynamische Biegezyklen und Mikroschnitte der Biegezone, um die Ermüdungslebensdauer vor der Produktionsfreigabe zu bestätigen.
- ISO 9001 : 2015Von Dritten geprüftes Qualitätsmanagement
- IPC-6013Flexibler PCB-Qualifizierungsstandard
- IPC-A-600Akzeptanzkriterien
- ISO 10993-kompatibelBiokompatibilitätstests auf Anfrage
Inspektions- und Prüfverfahren
- 100% Elektrischer Test - Fliegender TastkopfAlle Netze, jedes Brett
- 100% AOIAutomatisierte optische Inspektion
- Flex Cycling TestGemäß IPC-TM-650 2.4.34 - Qualifikationslose
- Mikroschliff - Flex Bend ZonePrüfung von Kupferermüdung und Delamination
- Coverlay Peel StrengthGemäß IPC-TM-650 2.4.9
- ENIG-Dicke - XRFGleichmäßigkeit auf Platten mit Hautkontakt
- Überprüfung der DimensionenUmriss und Lage der Löcher
- SterilisationskompatibilitätETO/Gamma-Test auf Anfrage
Von uns gebaute Flex-Schaltungen
Echte flexible PCB-Herausforderungen - gelöst.
6-lagige Starr-Flex Smartwatch
0,6 mm Gesamtdicke, 200.000 dynamische Biegezyklen am Scharnier, biokompatibles ENIG, 0,4 mm BGA auf starrem SoC-Bereich.
Qualifikation für 200.000 Zyklen bestanden. Bauhöhe um 0,4 mm gegenüber dem vorherigen Steckverbinderdesign reduziert. Keine Delaminierung der Decklage in einer 2-jährigen Produktionsserie.
Biokompatibler Implantat-Flex-Schaltkreis
Werkstoffe nach ISO 10993, ENIG-Finish, 0,08 mm Leiterbahnbreite, ETO-Sterilisierbarkeit, statischer Biegeradius 0,3 mm.
Biokompatibilität von der Benannten Stelle der EU anerkannt. Keine Ausfälle in der 5-Jahres-Nachbeobachtung bei 800 Patienten.
Cobot-Gelenk Dynamischer Flex-Kreislauf
RA-Kupfer-PI-Flex ersetzt 14-Draht-Kabelbaum in einem kollaborativen Robotergelenk - bewertet mit 5 Millionen dynamischen Zyklen bei 0,5 mm Biegeradius.
5M-Zyklus-Qualifikation bestanden. Gemeinsame Verdrahtungszeit von 12 Minuten auf 90 Sekunden reduziert. Keine Ausfälle von Kabelbäumen in 3 Jahren Robotereinsatz.
Häufige Fragen zu Flexible PCB
Technische Fragen, die Ingenieure am häufigsten stellen, bevor sie flexible und starr-flexible Schaltungen bestellen.
Unser Standard-Flex-Basismaterial ist eine Polyimid (PI)-Folie - chemisch gleichwertig mit DuPont Kapton. PI bietet die für flexible Schaltungen erforderliche thermische Stabilität (bis zu 260 °C), chemische Beständigkeit und mechanische Nachgiebigkeit. Für Anwendungen, die mit der Haut in Berührung kommen oder implantiert werden, können wir die Biokompatibilität nach ISO 10993 bestätigen. LCP-Substrate (Flüssigkristallpolymer) sind für Millimeterwellen-Flex-Anwendungen mit extrem niedrigem Profil erhältlich.
Unser standardmäßiger minimaler dynamischer Biegeradius beträgt 0,5 mm für Designs mit 1 oz (35 µm) Kupfer. Statisch gefaltete Anwendungen (einmaliges Biegen während der Montage) können 0,3 mm erreichen. Für engere Radien reduzieren Sie das Kupfergewicht auf 0,5 Unzen und erhöhen die Anzahl der Flex-Lagen, um die Belastung pro Lage zu reduzieren. Unsere Flex-Ingenieure prüfen bei der DFM-Prüfung Biegeradius, Leiterbahnorientierung und Kupfergewicht gemeinsam.
Die Lötstoppmaske ist eine fotobildfähige Flüssigbeschichtung, die sich für starre Leiterplatten eignet, bei denen sie nicht wiederholt gebogen wird. Coverlay ist eine laminierte PI-Folie mit Klebstoff - sie biegt sich mit der Schaltung, ohne zu reißen. In flexiblen Bereichen muss immer Coverlay verwendet werden, nicht die Lötstoppmaske. SMT-Pad-Bereiche in starren oder versteiften Zonen können aus Gründen der Kompatibilität mit dem Standard-Pastendruck und der automatischen optischen Inspektion mit einer Lötmaske versehen werden.
Wählen Sie für dynamische Biegebereiche immer gewalztes, geglühtes Kupfer (RA). RA-Kupfer hat eine kristalline Kornstruktur, die mit der Walzrichtung ausgerichtet ist und ihm die Ermüdungsfestigkeit verleiht, um Millionen von Biegezyklen zu überstehen. Elektrolytisch abgeschiedenes (ED) Kupfer hat eine säulenförmige Kornstruktur, die bei wiederholtem Biegen schnell verfestigt und bei dynamischen Anwendungen innerhalb von Zehntausenden von Zyklen zerbricht. Unser Standard für alle Flex-Bestellungen ist RA-Kupfer.
Unser Standard-Polyimid-Basismaterial mit ENIG-Finish wird häufig für Wearables mit Hautkontakt verwendet, ohne dass eine besondere Qualifikation erforderlich ist. Für die Einreichung von Zulassungsanträgen für Medizinprodukte, die eine Biokompatibilitätsdokumentation nach ISO 10993 erfordern, können wir auf Anfrage Prüfberichte Dritter zur Verfügung stellen. Die Kompatibilität mit ETO- und Gamma-Sterilisation ist gegeben - geben Sie bei Ihrer Anfrage die Sterilisationsmethode an.
Wir bieten FR4-Versteifungen (0,2-1,6 mm), die mit druckempfindlichem Klebstoff (PSA) für die Montage bei Raumtemperatur verklebt sind, und Polyimid-Versteifungen, die mit thermisch gehärtetem Klebstoff für Hochtemperaturanwendungen verklebt sind. Versteifungen werden zur Versteifung der Anschlussbereiche von Steckverbindern, der Montagezonen von Bauteilen und der Bereiche von Durchgangslöchern verwendet. Die Platzierung und Dicke der Versteifungen wird im DFM-Prozess überprüft.
Lassen Sie Ihre flexible Schaltung überprüfen - noch heute.
Senden Sie uns Ihr Flexdesign oder Ihre mechanischen Anforderungen. Unsere Flex-Ingenieure werden Biegeradius, Leiterbahnausrichtung und Coverlay-Design innerhalb von 8 Stunden prüfen.
- DFM-Prüfung bei jeder Anfrage inbegriffen
- NDA auf Anfrage unterzeichnet - gängige Praxis
- Antwort innerhalb von 8 Arbeitsstunden
- 48-Stunden-Express-Prototyp verfügbar
- Unverbindliches Angebot anfordern
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