Flexibles PCB

Zukünftige Entwicklungstrends flexibler Leiterplatten

Mit der schnellen Weiterentwicklung der Elektroniktechnologie und dem steigenden Marktanforderungen nach hochintegrierten, leichten elektronischen Produkten werden flexible Leiterplatten aufgrund ihrer hervorragenden Anpassungsfähigkeit, hohen Haltbarkeit und Designflexibilität eine zentrale Rolle in der zukünftigen Elektronikindustrie einnehmen und zu einem Schlüsselelement für Innovation und Entwicklung der Branche werden.

Vorteile flexibler Leiterplatten

• Hohe Raumausnutzung und flexibles Design: Flexible Leiterplatten können gebogen, gefaltet und aufgerollt werden, wodurch die Raumnutzung erheblich verbessert wird. Dadurch können Schaltungsdesigns an unregelmäßige Formen und gekrümmte Oberflächen angepasst werden, was den Anforderungen dünnerer, kompakter Produkte sowie spezieller Anwendungen gerecht wird.

• Hervorragende Haltbarkeit und Umweltbeständigkeit: Durch die Verwendung von Hochleistungssubstraten und Kupferfolien-Laminaten weisen flexible Leiterplatten eine ausgezeichnete Wärme- und Kältebeständigkeit sowie chemische Korrosionsbeständigkeit auf, ebenso wie gute Schwingungs- und Stoßfestigkeit. Sie gewährleisten stabile elektrische Eigenschaften in rauen Umgebungen und verlängern so die Lebensdauer des Produkts.

• Ausgezeichnete Signalübertragung und Zuverlässigkeit: Ein fein abgestimmtes Schaltungsdesign verringert Störungen und Dämpfung bei der Signalübertragung und verbessert dadurch Qualität und Stabilität der Signale. Weniger Anschlussstellen reduzieren das Ausfallrisiko und sorgen für hohe Schaltungszuverlässigkeit.

• Vorteile in der effizienten Fertigung und Montage: Flexible Leiterplatten unterstützen die automatisierte Produktion und erhöhen so die Fertigungseffizienz. Ihre geringe Masse und Flexibilität erleichtern die manuelle Handhabung und Anpassung, wodurch der Montageaufwand und -kosten sinken.

Leistungsvergleich von Polyimid (PI) und Polyethylenterephthalat (PET)

Flexibler Leiterplattentyp

Einschichtige flexible Leiterplatte

• Aufbau: Besteht aus einer einzigen Kupferfolienschicht, einem Trägermaterial (wie PI oder PET) und einer Deckschicht; die dünnste Variante (0,05–0,2 mm) ohne Zwischenschicht-Verbindungen. • Mechanische Eigenschaften: Hervorragende Flexibilität, wiederholtes Biegen über 100.000 Mal möglich, geeignet für hochfrequente dynamische Verformungsszenarien (wie beispielsweise Armbänder von tragbaren Geräten). • Elektrische Eigenschaften: Geringe Leiterbahndichte, unterstützt nur einfache Schaltungen; Hochfrequenzsignale anfällig für Störungen, erfordert Überbrückungen zur Erweiterung des Verdrahtungsraums. • Kosten: Niedrigste Herstellungskosten; einfache Materialien und Verfahren, geeignet für budgetsensitive Anwendungen. • Anwendungsszenarien: Niedrigkomplexe Verbindungen (wie LED-Anzeigelampen, Tastenschaltungen), statische oder niederfrequente Biegeanwendungen.

Zweilagige flexible Leiterplatte

• Aufbau: Zwei Kupferfolienschichten, verbunden durch Durchkontaktierungen (Vias), mit einem Trägermaterial und einer Deckschicht in einer Schicht, Dicke 0,15–0,3 mm. • Mechanische Eigenschaften: Gute Flexibilität, aber der Biegeradius muss kontrolliert werden (≥0,1 mm empfohlen), um Brüche der Kupferfolie an den Durchkontaktierungen zu vermeiden. • Elektrische Eigenschaften: Die Leiterbahndichte erhöht sich um mehr als 50 %, unterstützt mittelkomplexe Schaltungen, und die Signalintegrität kann durch Abschirmungsdesign optimiert werden. • Kosten: Mittel, erfordert einen Metallisierungsprozess für Durchkontaktierungen (z. B. chemisches Kupferplattieren), die Herstellungskosten liegen 30–50 % höher als bei einlagigen Leiterplatten. • Anwendungsszenarien: Dynamische Geräte (z. B. Scharniere von faltbaren Bildschirm-Handys, Sensorverbindungen), mitteldichte Schaltungen mit beidseitiger Verdrahtung.

Mehrlagige flexible Leiterplatte

• Aufbau: Drei oder mehr übereinanderliegende Kupferfolienlagen, miteinander verbundene Durchkontaktierungen/Blindvias, Dicke 0,2–0,6 mm (nimmt mit der Anzahl der Lagen zu). • Mechanische Eigenschaften: Geringe Flexibilität, erfordert lokales Verstärkungsdesign (z. B. starre Bereiche), um Biegebelastungen zu reduzieren; geeignet für statische Anwendungen oder Szenarien mit geringer Verformungshäufigkeit. • Elektrische Eigenschaften: Hohe Verdrahtungsdichte, unterstützt Signal/Leistungs-Schichtdesign, präzise Impedanzsteuerung, geeignet für Hochgeschwindigkeitssignalübertragung (z. B. 5G-Handy-Motherboards). • Technologischer Durchbruch: Verwendet Mikrovia-Stapeltechnologie (Leiterbahnbreite/Abstand bis zu 20 μm), Graphen-Verbundsubstrat verbessert die Wärmeableitung (Wärmeleitfähigkeit 600 W/m·K). • Kosten: Am höchsten, beinhaltet komplexe Prozesse wie Laminierung, Laserbohren und Galvanik, Herstellkosten sind 2-3 Mal höher als bei einlagigen Lösungen. • Anwendungsszenarien: Hochdichte Schaltungen (z. B. medizinische elektronische Endoskope, Luft- und Raumfahrtgeräte), anwendbar in platzbeschränkten Szenarien mit hohen Leistungsanforderungen.

Kingfield bietet Full-Service-Fertigungsdienstleistungen für flexible, flex-rigide und starre Leiterplatten und setzt dabei auf hochwertige Materialien und fortschrittliche Verfahren. Es werden anspruchsvolle Konstruktions- und Individualisierungsanforderungen unterstützt, einschließlich schneller Prototypenerstellung, kostenloser technischer Analyse sowie zuverlässiger Qualitätsprüfungen. Durch effiziente Lieferung und exzellenten Service ist Kingfield der bevorzugte Partner vieler Unternehmen geworden.

1. Hochgeschwindigkeitsbestückmaschine Panasonic NPM-W2, 01005 Bauteilbestückung	2. Lotpastendruckmaschine GKG, hochpräzise Beschichtung	3. Reflow-Ofen JT JTR-1200D-N, SMT-Löten
4. Wellenlötanlage SE-450-HL, THT-Löten	5. 3D AOI MAKER-RAY, Optische Inspektion	6. Röntgenprüfung BGA interne Inspektion

Bestellen Sie Leiterplatten und Leiterplattenbestückungsdienstleistungen online.

Wir verfolgen das Prinzip der Preistransparenz und eliminieren alle versteckten Gebühren, sodass Sie Ihren Einkauf jederzeit klar nachvollziehen können. Alle Produkte werden in unserem eigenen Werk hergestellt, wobei der Produktionsprozess streng kontrolliert wird, um Ihnen eine zuverlässige Garantie für hervorragende Qualität zu bieten. Wir sind ein Partner, dem Sie vertrauen können.

Q1: Für welche Anwendungen eignen sich flexible Leiterplatten?

kingfield: Geeignet für Anwendungen, bei denen Biegung, Gewichtsreduzierung oder beengte Platzverhältnisse erforderlich sind, wie zum Beispiel tragbare Geräte (Smartwatches/Bänder), faltbare Handys, Automobilelektronik (Sensorverbindungskabel) und medizinische Endoskope.

Q2: Welche Substrate werden häufig für flexible Leiterplatten verwendet? Wie erfolgt die Auswahl?

kingfield: Häufig verwendete Substrate sind Polyimid (PI, hohe Temperaturbeständigkeit, hohe Kosten) und Polyester (PET, niedrige Kosten, geringere Temperaturbeständigkeit). Wählen Sie PI für Hochtemperatur- oder anspruchsvolle Umgebungen und PET für Niedertemperaturanwendungen wie beispielsweise Consumer-Elektronik.

Q3: Welche Vorsichtsmaßnahmen sind beim Biegen flexibler Leiterplatten zu beachten?

kingfield: Der minimale Biegeradius sollte ≥ dem 5- bis 10-fachen der Plattendicke betragen (z. B. sollte eine 0,1 mm dicke Platine einen Biegeradius von ≥ 0,5 mm aufweisen); die Leiterbahnen im Biegebereich sollten senkrecht zur Biegeachse verlaufen, Durchkontaktierungen (Vias) sollten vermieden werden; Bereiche mit zusätzlicher Belastung sollten verstärkt werden, um Verformungen zu verhindern.

Q4: Treten bei der Lötung flexibler Leiterplatten häufig Probleme auf? Wie können diese gelöst werden?

kingfield: Die Flexibilität des Materials kann leicht zu schlechtem Löten oder zur Ablösung von Lötstellen führen. Lösung: Niedertemperaturlöten (≤245 °C), Einsatz hochpräziser Bestückungsautomaten und AOI-/Röntgenprüfung versteckter Fehler.

Q5: Wie viel teurer sind flexible Leiterplatten im Vergleich zu starren Leiterplatten? Lohnt sich die Wahl?

kingfield: Die Kosten liegen gewöhnlich 30–50 % höher, doch sie sparen Platz, verringern das Gewicht und erhöhen die Zuverlässigkeit. Flexible Leiterplatten sind die bessere Wahl, wenn die Ausrüstung häufig gebogen werden muss oder der Platz begrenzt ist (wie z. B. bei faltbaren Bildschirmen).