Starre Flex-Leiterplatteist eine mehrschichtige Leiterplatte, die starre und flexible Leiterplatten durch einen Laminierungsprozess integriert. Es kombiniert die Unterstützung starrer Bereiche mit der Flexibilität flexibler Bereiche und wird häufig in High-End-Bereichen wie faltbaren Telefonen und medizinischen Geräten eingesetzt.
Kernvorteile und technologische Merkmale
Die starre, flexible Kombinationsplatine löst die Einschränkungen herkömmlicher Schaltkreise durch innovatives Design:
Platz- und Gewichtsoptimierung: Der flexible Teil kann gebogen und gefaltet werden, wodurch Anschlüsse und Kabel reduziert werden, das Gerätevolumen um 40 % und das Gewicht um 30 % reduziert werden, geeignet für kompakte Szenarien wie tragbare Geräte oder Drohnen.
Verbesserung der Zuverlässigkeit: Das integrierte Design reduziert 60 % der Verbindungsfehlerstellen, besteht 100.000 dynamische Biegetests (z. B. klappbare Telefonscharniere) und hat einen Temperaturbeständigkeitsbereich von -55 °C bis 125 °C.
Sicherstellung der Signalintegrität: Chip-Installation im starren Bereich, Verkabelung im flexiblen Bereich, Impedanzkontrollgenauigkeit von ± 5 Ω, Reduzierung elektromagnetischer Störungen, geeignet für 5G-Kommunikation oder Fahrzeugradar.
Hauptanwendungsgebiete
Unterhaltungselektronik: faltbare Telefone (z. B. 200+Leitungen, die in einem 3 cm großen flexiblen Bereich am Scharnier integriert sind), Smartwatches, die eine 100.000-fache Faltlebensdauer erreichen.
Medizinische Ausrüstung: Endoskop (50 cm Länge, um 90 Grad in den menschlichen Körper gebogen), Cochlea-Implantat, biokompatibles Material erfüllt Implantationsanforderungen.
Automobilelektronik: Das zentrale Steuerungssystem reduziert die Anzahl der Anschlüsse um 80 % und das Bordradar passt sich der gekrümmten Oberfläche des Stoßfängers an, wodurch die Erkennungsgenauigkeit verbessert wird.
Produktionsprozess und Schlüsseltechnologien
Materialkombination:
Starre Schicht: FR-4-Epoxidharz (Dicke 0,2–1,6 mm) zur mechanischen Unterstützung.
Flexible Schicht: Polyimidfolie (0,025–0,1 mm), beständig gegen hohe Temperaturen von 260 Grad.
Kernprozess:
Schichtung: 5–7 Kompressionen zur Kontrolle des CTE-Unterschieds (starr 18 ppm/Grad C vs. flexibel 30 ppm/Grad C).
Bohren: UV-Laserbearbeitung von 50 μm Mikroporen, Impulsgalvanisierung mit einem Verhältnis von Dicke zu Durchmesser der Kupferfüllung von 1,0.
Teststandard: IPC-ET-652 elektrischer Test, mit einer Widerstandsänderung von weniger als 20 % nach 150.000 Biegezyklen.
Der Herstellungsprozess der starren flexiblen Leiterplatte (rfpcb) ist zwar komplex, der Kern liegt jedoch in der präzisen Kombination der starren und flexiblen Bereiche, die sowohl strukturelle Festigkeit als auch flexible Biegung erfordert. Im Folgenden sind die wichtigsten Prozessabläufe aufgeführt:
1, Kernprozessablauf
Materialvorbereitung
FR-4-Substrat wird für starre Platten verwendet, PI-Folie wird für flexible Platten verwendet und eine genaue Größenkontrolle ist erforderlich.
Die Plasmareinigung verbessert die Oberflächenrauheit und verbessert die Haftung.
Grafikverarbeitung der inneren Ebene
Linienmuster werden durch Trockenfilmlaminierung, Laserdirektbelichtung (LDI) oder herkömmliche Filmbelichtung erzeugt.
Die Laserzielpositionierung gewährleistet eine Genauigkeit der Ausrichtung zwischen den Schichten (weniger als oder gleich 50 μm).
Schichten und Bohren
Hochtemperatur- und Hochdruckkomprimierung von starren Schichten, flexiblen Schichten und Klebefolien unter Kontrolle von Temperatur, Druck und Zeit.
Mechanisches Bohren im Bereich der starren Platine, CO₂- oder UV-Laserbohren im Bereich der starren Flexplatte (Blende kann bis zu 0,1 mm klein sein).
Lochmetallisierung und Außenschichtgrafiken
Chemische Kupferabscheidung (PTH) und galvanische Kupferfüllung von Porenwänden.
Die äußere Schicht des Schaltkreises wird durch Freilegen und Ätzen vervollständigt, wobei auf den Schutz der Abdeckfolie im starren Flexbereich geachtet werden sollte.
Aussehensverarbeitung und -prüfung
Kombination von Laserschneiden und mechanischem Fräsen, um eine Beschädigung des starren Flexbereichs zu vermeiden.
Flying-Nadel-Test oder spezieller Vorrichtungstest für die elektrische Leistung.