{"id":23885,"date":"2025-11-26T08:34:33","date_gmt":"2025-11-26T08:34:33","guid":{"rendered":"https:\/\/www.fastturnpcbs.com\/?p=23885"},"modified":"2025-11-26T09:13:55","modified_gmt":"2025-11-26T09:13:55","slug":"rigid-flex-pcb-design-manufacturing-guide","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fastturnpcbs.com\/de\/blog\/rigid-flex-pcb-design-manufacturing-guide\/","title":{"rendered":"Rigid-Flex PCB Design & Manufacturing Guide: Materialien, Stackups und Biegeradien"},"content":{"rendered":"\n

Starrflex-Leiterplatten (Rigid-Flex PCB)<\/strong> verbinden die Zuverl\u00e4ssigkeit starrer Leiterplatten mit der Flexibilit\u00e4t von FPCs. Sie lassen sich biegen, falten und mehrere Bereiche verbinden \u2013 bei sehr guter elektrischer Performance. Heute finden Starrflex-Designs Einsatz in Kameras, Medizintechnik, Satelliten und faltbaren Ger\u00e4ten.<\/p>\n\n\n\n

Dieser Leitfaden erkl\u00e4rt, was Starrflex-Leiterplatten sind, wie sie aufgebaut werden, die wichtigsten Designregeln und welche F\u00e4higkeiten Fast Turn PCBs<\/strong> in diesem Bereich bietet.<\/p>\n\n\n\n

Was ist eine Rigid-Flex-Leiterplatte?<\/h2>\n\n\n\n

Eine Starrflex-Leiterplatte kombiniert starre und flexible Lagen zu einem einzigen, durchgehenden Board. Anstatt mehrere starre Leiterplatten \u00fcber Kabel oder Steckverbinder zu verbinden, \u00fcbernimmt der flexible Teil die integrierte Verbindung.<\/p>\n\n\n\n

Die starren Bereiche tragen und st\u00fctzen Bauteile. Die flexiblen Zonen biegen sich und verbinden die Bereiche in engen Einbaur\u00e4umen. Das spart Platz und Gewicht und erh\u00f6ht die Zuverl\u00e4ssigkeit, weil L\u00f6tstellen und Steckverbinder entfallen, die unter Vibration oder Bewegung ausfallen k\u00f6nnten.<\/p>\n\n\n\n

Starrflex-Boards bestehen aus den \u00fcblichen kupferkaschierten Laminaten wie klassische PCBs, enthalten aber zus\u00e4tzlich Polyimid-(PI-)<\/strong>Flexlagen. Diese Lagen k\u00f6nnen wiederholt gebogen werden, ohne zu brechen, und passen so in kompakte oder bewegliche Baugruppen.<\/p>\n\n\n\n

\"Rigid-flex<\/figure>\n\n\n\n

Rigid-Flex vs. Flex vs. Semi-Flex<\/h2>\n\n\n\n
Typ<\/th>Aufbau<\/th>Biegezyklen<\/th>typische Dicke<\/th>Anwendungen<\/th><\/tr><\/thead>
Rigid-Flex<\/strong><\/td>Starre FR-4-Sektionen mit internen\/externen Flexlagen<\/td>bis zu Millionen (designabh\u00e4ngig)<\/td>0,2\u20130,8 mm (Flexbereich)<\/td>Kameras, Medizintechnik, Luft-\/Raumfahrt<\/td><\/tr>
Flex (FPC)<\/strong><\/td>vollst\u00e4ndig flexible Polyimid-Lagen<\/td>kontinuierliches Biegen<\/td>0,1\u20130,3 mm<\/td>Wearables, Sensoren<\/td><\/tr>
Semi-Flex<\/strong><\/td>d\u00fcnnes FR-4, lokal ausged\u00fcnnt\/geschlitzt<\/td>begrenzt (1\u20135 Faltungen)<\/td>0,2\u20130,6 mm<\/td>statische Montage<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Semi-Flex<\/strong> eignet sich als kosteng\u00fcnstige L\u00f6sung f\u00fcr einmalige Faltungen. Rigid-Flex<\/strong> ist die bessere Wahl bei dynamischer, wiederholter Bewegung.<\/p>\n\n\n\n

Materialien und typische Stackups<\/h2>\n\n\n\n

Rigid-Flex-Boards nutzen flexible und starre Werkstoffe im gleichen Lagenaufbau. Der g\u00e4ngigste flexible Tr\u00e4ger ist Polyimid (PI)<\/strong> \u2013 wegen hoher Temperaturfestigkeit und guter Biegelebensdauer.<\/p>\n\n\n\n

Kupferfolien: RA (rolled-annealed)<\/strong> ist glatter und biegesteifer, ideal f\u00fcr Flexzonen. ED (electro-deposited)<\/strong> wird h\u00e4ufig in starren Zonen verwendet.<\/p>\n\n\n\n

Klebesysteme: Bond-ply (mit Kleber)<\/strong> oder adhesiveless (ohne Kleber)<\/strong>. Kleberfreie Aufbauten erlauben kleinere Biegeradien und h\u00f6here Zuverl\u00e4ssigkeit. Die Flexlagen werden durch Coverlay-Folien<\/strong> gesch\u00fctzt; diese ersetzen den L\u00f6tstopplack in der Biegezone.<\/p>\n\n\n\n

Stiffener<\/strong> (Versteifungen) aus FR-4, Polyimid oder Edelstahl werden unter Bauteilen\/Steckern platziert, um flexible Bereiche zu stabilisieren.<\/p>\n\n\n\n

Ein typischer Starrflex-Stackup umfasst 4\u20138 Lagen<\/strong>: Flexlagen liegen mittig und laufen in die Biegezone, die \u00e4u\u00dferen Sektionen bestehen aus FR-4. Symmetrische<\/strong> Aufbauten reduzieren Verzug beim Laminieren.<\/p>\n\n\n\n

Designregeln f\u00fcr Rigid-Flex-PCBs<\/h2>\n\n\n\n

Eine fr\u00fche Abstimmung zwischen Entwicklung und Fertigung ist entscheidend. Sind Stackup und Biegebereiche festgelegt, sind \u00c4nderungen teuer.<\/p>\n\n\n\n

1) Biegeradius<\/h3>\n\n\n\n

Der minimale Biegeradius h\u00e4ngt von Gesamtdicke und Lagenzahl im Flex ab.<\/p>\n\n\n\n

    \n
  • Statische Faltung (einmalig):<\/strong> mindestens 10\u00d7 Flex-Dicke<\/strong>.<\/li>\n\n\n\n
  • Dynamische Biegung (wiederholt):<\/strong> ab 100\u00d7 Flex-Dicke<\/strong> f\u00fcr lange Lebensdauer.
    Leiterbahnen m\u00f6glichst in der neutralen Faser<\/strong> f\u00fchren und die Flexdicke gering halten \u2013 das erh\u00f6ht die Erm\u00fcdungsfestigkeit.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

    2) Leiterbahnf\u00fchrung<\/h3>\n\n\n\n
      \n
    • Leiterbahnen entlang<\/strong> der Biegerichtung f\u00fchren, nicht quer dar\u00fcber.<\/li>\n\n\n\n
    • 90-Grad-Ecken<\/strong> vermeiden; weiche Radien verwenden.<\/li>\n\n\n\n
    • Kupferbalance<\/strong> beidseitig einhalten, um Aufrollen zu vermeiden.<\/li>\n\n\n\n
    • Teardrops<\/strong> und konische \u00dcberg\u00e4nge<\/strong> an Pads\/Vias nutzen, um Spannungsspitzen zu reduzieren.<\/li>\n\n\n\n
    • Keine gro\u00dfen Vollfl\u00e4chen \u00fcber der Biegezone; bei Bedarf Schraffur<\/strong> einsetzen.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
      \"Do<\/figure>\n\n\n\n

      3) Vias und \u00dcberg\u00e4nge<\/h3>\n\n\n\n
        \n
      • Keine Vias<\/strong> in aktiven Biegebereichen.<\/li>\n\n\n\n
      • Im \u00dcbergang starr\u2194flex Anchoring-Vias<\/strong> bzw. Via-Z\u00e4une vorsehen, um Kupferschichten zu sichern und Lasten zu verteilen.<\/li>\n\n\n\n
      • Bei Multilayern die Flexzone d\u00fcnn halten; versetzte<\/strong> oder Blind-Vias<\/strong> gezielt einsetzen.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

        4) Coverlay und L\u00f6tstopp<\/h3>\n\n\n\n

        Coverlay-\u00d6ffnungen exakt \u00fcber Pads\/Fingern platzieren; etwas gr\u00f6\u00dfer als das Kupfer auslegen. F\u00fcr ZIF-Anschl\u00fcsse<\/strong> freiliegende Kupferl\u00e4nge und Beschichtungsst\u00e4rke definieren.
        Bei impedanzkontrollierten<\/strong> Leitungen im Flex die d\u00fcnneren Dielektrika und die andere Permittivit\u00e4t von Polyimid ber\u00fccksichtigen.<\/p>\n\n\n\n

        Wie werden Rigid-Flex-Leiterplatten gefertigt?<\/h2>\n\n\n\n

        Die Herstellung ist komplexer als bei Standard-PCBs; Abschnitte werden getrennt bearbeitet und am Ende laminiert.<\/p>\n\n\n\n