Wesentliche Flex-PCB-Design-Tipps für zuverlässige, leistungsstarke Boards

30. August 2021

PCBs sind integraler Bestandteil fast aller elektrischen, elektronischen und elektromechanischen Geräte. Board-Design – Schaltung und Bauteile – muss fehlerfrei sein. PCB-Hersteller bieten drei Typen an: starr (rigid), flexibel (flex) und starr-flex (rigid-flex). Flex-Boards sind an bestimmten Winkeln biegbar. Manche Anwendungen nutzen nur Flex-Boards, die meisten jedoch Rigid-Flex als ideale Kombination. Bei Flex-PCBs sind spezifische Designfaktoren zu beachten. Dieser Beitrag gibt Design-Hinweise für flexible PCBs.

Faktoren beim Flex-PCB-Design

Wichtige Designaspekte:

• Biegeradius berechnen: Biegbarkeit nicht als selbstverständlich ansehen. Je nach Anwendung und Produktform müssen Biegeradius und Biegezyklen (Anzahl der Biegungen über Lebensdauer) berechnet werden – essenziell zur Rissvermeidung.
• Statisch vs. dynamisch: Statische Flex-Boards biegen nur bei Installation und minimal im Betrieb. Dynamische Flex-Boards biegen/verdrehen kontinuierlich – Biegeradius entsprechend ausgelegt.
• Kupferschicht & Layeranzahl: Beim Biegeradius muss die Kupferschicht intakt bleiben. Layeranzahl beeinflusst Boarddicke und damit Biegeradius.
• Starr- & Flex-Bereiche definieren: Für bestimmte Produktformen sind spezifische Biegewinkel nötig. Absolute Rechteckwinkel (90°) vermeiden – sie können Schaltungen beschädigen.
• Kein Through-Hole-Plating in Biegebereichen: Verhindert Rissbildung in metallisierten Bohrungen bei Biegung.
• Materialwahl – Klebebasiert vs. Klebefrei: Klebebasiert: Acrylat verbindet Polyimid mit Kupfer. Klebefrei: Kupfer direkt auf Polyimid aufgebracht – bessere thermische Stabilität, dünner.
• Wärmemanagement (Heat Sinking): Kritisch bei allen PCB-Typen. Gute Luftströmung und Wärmeableitung verlängern Lebensdauer, verhindern Überhitzungsschäden.

Als OEM, der mechanische/elektrische Produkte digitalisiert, partnerschaftlich mit erfahrenem, zuverlässigem PCB-Hersteller und Montagedienstleister zusammenarbeiten. Wichtig: Verständnis der Anforderungen, Anpassungsfähigkeit, idealerweise End-to-End-Service von Ideation bis Installation – besonders bei Ersteinführung der Technologie. Creative Hi-Tech ist bekannter PCB-Hersteller und Montagedienstleister mit Spezialisierung auf kundenspezifische Designs. Verwendung hochwertiger Industrie-Materialien und -Komponenten.

Weiterführender Artikel:

• Designüberlegungen bei der Auswahl von Rigid-Flex-PCBs