Flexible Leiterplatte (FPC)

Eine flexible Leiterplatte (FPC) ist eine Komponente, die in der Herstellung von Computer-, Elektronik- und optischen Produkten verwendet wird. Sie besteht aus Kupferleitern, die auf Polyimid- oder Polyesterfolie laminiert sind, durch eine Abdeckfolie geschützt und optional an Steckverbinderbereichen mit Versteifungen verstärkt werden. FPCs ersetzen Kabelbäume in Geräten, in denen Platz, Gewicht oder wiederholte Bewegung starre Leiterplatten ausschließen: Smartphone-Display- und Kameraverbindungen, Batterieanschlüsse, Drucker, Automobilsensoren und Scharnierverbindungen. Die Konstruktionen umfassen einseitige, doppelseitige und mehrschichtige Aufbauten mit Dicken von etwa 0,05 bis 0,4 mm, unterstützen feine Leiterbahnen bis 0,05 mm und Millionen dynamischer Biegezyklen, wenn sie mit gewalztem, geglühtem Kupfer entworfen werden. Das Basismaterial ist Polyimidfolie, gewählt für Flexibilität und thermische Stabilität. Die Kupferdicke beträgt typischerweise 18–35 μm und beeinflusst die Stromtragfähigkeit. Die minimale Leiterbahnbreite und -abstand betragen typischerweise 50–75 μm, obwohl mit fortschrittlichen Prozessen engere Geometrien möglich sind. Der minimale Biegeradius beträgt 0,5–1,0 mm für dynamisches Biegen, wobei für wiederholtes Biegen ein größerer Radius erforderlich ist. Die Betriebstemperatur reicht von -40 bis 85°C, bei einigen Materialien bis 105°C. Der Isolationswiderstand beträgt mindestens 100 MΩ bei 100 V Gleichspannung nach Feuchtigkeitstest. Die dielektrische Spannungsfestigkeit beträgt 500–1000 V Wechselspannung für 1 Minute ohne Durchschlag. Die Impedanztoleranz beträgt ±10% für kontrollierte Impedanzdesigns. Die Lötbarkeit beträgt mindestens 95% Benetzungsfläche nach Alterung. Die Schälfestigkeit (Kupfer zu Basismaterial) beträgt mindestens 0,7 N/mm. Die Entflammbarkeitsklasse ist V-0 nach UL 94. Die Feuchtigkeitsbeständigkeit beträgt 85°C/85% relative Feuchte für 500 Stunden ohne Delaminierung. Das Gewicht reicht von 0,05 bis 0,2 g/cm², abhängig von Schichtzahl und Kupfergewicht. Relevante Normen umfassen IPC-6013 für die Qualifizierung flexibler Leiterplatten, IPC-2223 für den Entwurf flexibler Leiterplatten und UL 94V-0 für Entflammbarkeit. Überprüfen Sie immer modellspezifische Werte und Normen mit dem rechtlichen Hersteller oder Lieferanten.

Kupferfolie wird auf Polyimidfolie gebondet, abgebildet, geätzt und mit einer Abdeckfolie versehen, die Pads freilässt. Für doppelseitige oder mehrschichtige Aufbauten werden Schichten laminiert und Durchkontaktierungen plattiert, dann werden Konturen gestanzt oder lasergeschnitten. Das Polyimidsubstrat trägt die Leiter und ermöglicht elastisches Biegen innerhalb des entworfenen Radius.