Flexible Leiterplatten (FPC) sind elektronische Bauteile, die Polyimidfolie als Substratmaterial und elektrolytische Kupferfolie als Leiterschicht verwenden. Aufgrund ihrer hohen Flexibilität, ihres geringen Gewichts, ihrer kompakten Bauweise sowie ihrer Biegsamkeit und Faltbarkeit finden sie breite Anwendung in Elektronikprodukten wie Mobilgeräten, Automobilelektronik, Medizintechnik und der Luft- und Raumfahrt.
Der Herstellungsprozess von flexiblen Leiterplatten (FPC) umfasst die Durchführung einer Reihe von Verarbeitungsschritten auf dem FPC-Substrat, um leitfähige Schichten, Isolierschichten und Zwischenschichtverbinder zu erzeugen. Dadurch entsteht eine flexible Leiterplatte mit Schaltungsfunktionalität, die sowohl biegsam als auch faltbar ist.
1. FPC-Design und -Layout.
Die Entwickler erstellen den FPC-Schaltplan anhand der konkreten Anforderungen und legen Parameter wie Leiterbahnführung, -breite und -abstand fest. Beim Layout werden die benötigten elektronischen Bauteile und die Stapelfolge der verschiedenen Materialschichten berücksichtigt.
2. Herstellung der leitfähigen Schicht.
Die leitfähige Schicht ist die Kernkomponente von FPCs und besteht typischerweise aus elektrolytisch abgeschiedener oder dünner Kupferfolie. Mittels Verfahren wie Fotolithografie und Ätzen werden die Leiterstrukturen auf der leitfähigen Schicht erzeugt. Anschließend wird die Oberfläche der leitfähigen Schicht galvanisch mit einer schützenden Metallschicht überzogen.
3. Herstellung der Isolierschicht.
Die Isolierschicht dient der Trennung und dem Schutz der Leiterschicht. Das am häufigsten verwendete Isoliermaterial ist Polyimidfolie, die mittels mehrschichtiger oder punktueller Klebeverfahren aufgebracht werden kann. Durch Zuschneiden wird die Folie in die gewünschte Form gebracht und bündig mit der Leiterschicht ausgerichtet.
4. Lochstanzvorgang.
Durch Stanzen werden Leiter zwischen verschiedenen Schichten verbunden und so elektrische Verbindungen hergestellt. Das Stanzen kann mechanisch, per Laser oder durch Bohren erfolgen.
5. Verarbeitung der Deckschicht.
Die Deckschicht dient dem umfassenden Schutz der FPC-Schaltung und verhindert physische Beschädigungen durch äußere Einflüsse. Gängige Materialien für die Deckschicht sind lichtempfindliche Klebstoffe und Beschichtungsklebstoffe. Durch Laminierung wird die Deckschicht mit der FPC-Substratschicht verbunden, wodurch eine feste und sichere Verbindung gewährleistet wird.
6. Oberflächenbehandlungsverfahren.
Durch chemische oder mechanische Bearbeitung werden Oxide und Verunreinigungen von der FPC-Oberfläche entfernt, um die Zuverlässigkeit und Stabilität der Schaltungsverbindungen zu verbessern.
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