8 Schlüsselschritte für präzise Rigid-Flex PCB-Fertigung

Basismaterial von Rigid-Flex PCB vorbereiten und reinigen

Beginnen Sie die Rigid-Flex-Fertigung mit Reinigung/Vorbereitung des Laminats. Dieses besteht aus Kupferlage mit Klebeschicht. Vorreinigung ist kritisch: Kupferbänder haben meist Anti-Tarnish-Schichten (Oxidationsschutz), die aber die Fertigung behindern.

Entfernung in drei Standardschritten:

1. Kupferfolie vollständig in Säurelösung tauchen (oder Säurespray)
2. Kupferband mit Natriumperoxodisulfat-Lösung mikroätzen
3. Mit geeigneten Oxidationsmitteln beschichten – verhindert Oxidation und fördert Adhäsion

Leitermuster für Rigid-Flex PCB erzeugen

Nach Laminatvorbereitung: Leiterbild erzeugen. Zwei Hauptverfahren:

1. Siebdruck – Direkter Auftrag des Leiterbildes auf Laminatoberfläche. Beliebt. Schichtdicke ≤ 4–50 µm.
2. Photolithografie (Photo Imaging) – „Altes“ Verfahren, aber weiterhin Standard. Trockenphotoresist-Film mit Leiterbild auf Laminat legen, UV-Belichtung. Leiterbild transferiert sich vom Photomask auf Laminat. Chemisch Film entfernen – nur Laminat mit Leiterbahnen bleibt.

Kupferlaminat mit Leitermuster ätzen

Nach Leiterbild: Kupferlaminat ätzen. Eintauchen in Ätzbecken oder Besprühen mit Ätzlösung. Beidseitig simultan ätzen für korrekte Ergebnisse.

Ätzresist auf Filmoberflächen ist fotosensibel. Vor chemischem Ätzen wird Maske belichtet → Ätzschutz. Nach Ätzen des freiliegenden Kupfers: Ätzresist chemisch abstreifen (Stripping).

Präzises Bohren in Rigid-Flex PCB

Nach Ätzen: Bohren von Vias, Durchkontaktierungen, Pads nach Kundenspezifikation. Als Hersteller: Hochgeschwindigkeitsbohrmaschinen für Präzision einsetzen. Für ultra-kleine Bohrungen: Laserverfahren (CO₂, Excimer YAG) für kleine/mittlere Bohrungen in Rigid-Flex.

Durchkontaktierung (Through-Hole Plating)

Kritischer Schritt (5.) – äußerste Sorgfalt & Präzision. Bohrungen mit Kupfer abscheiden, dann chemisch verzinken. Beide Schritte nach Bohren nach Spec.

Kupferabscheidung ähnlich wie bei starren PCBs (Compound). Empfohlene Beschichtungsdicke: ≥ 1 mil (25 µm). Billige Rigid-Flex oft nur ~½ mil. Ermöglicht Stromfluss als Lagenübergreifende elektrische Verbindung.

Rigid-Flex mit Coverlay oder Covercoat schützen

Decklage (Coverlay) auf Ober- und Unterseite auftragen – Schutz vor aggressiven Chemikalien, Klima, Lösungsmitteln.

Coverlay-Material: Polyimidfilm mit Klebeschicht. Siebdruck auf Rigid-Flex, UV-Belichtung. Laminieren unter definiertem Druck & Temperatur für sicheren Halt.

Unterscheidung: Coverlay = laminierter Film; Covercoat = direkt auf Substrat aufgetragen (z. B. Lötstopplack). Wahl hängt von Applikation, Materialien, Fertigungsmethode ab. Beide erhöhen elektrische Integrität.

Rigid-Flex PCB Zuschnitt (Blanking)

Vorletzter Schritt: Ausstanzen/Zuschnitt mit äußerster Vorsicht.

Für Großserien: Hydraulisches Stanzen mit Werkzeug (Stanze). Nicht für Kleinserien/Prototypen empfohlen – hohe Werkzeugkosten.

Alternative: Spezialisiertes Blanking-Messer (Langmesser) in Form der Rigid-Flex-Schaltung, befestigt in Bohrung eines Trägerboards (Teflon, Sperrholz, MDF). Platine in Messer pressen zum Schneiden.

Elektrische Tests & Verifikation der finalen Rigid-Flex PCB

Finaler Schritt: strenge elektrische Prüfung. Sicherstellt: Isolation, Durchgang, Qualität, Schaltungsperformance per Designspec. Gängig: Flying Probe & Grid Test.

Materialkenntnis unterstützt Verifikation. Beispiel Automotive: Feuchte, Hitze, Schock/Vibration, Chemikalien modellieren. Exakte Materialeigenschaften bestimmen minimalen Biegeradius & Zuverlässigkeit. Rigid-Flex wird oft für raue Umgebungen gewählt (Konsumelektronik: Sturz, Schweiß, Vibration).

Zusammenfassung

Als Rigid-Flex-Hersteller: von Beginn an äußerste Sorgfalt. Acht Schritte: Planung, Design, Materialwahl, Fertigung, elektrische Prüfung.

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