Eine flexible gedruckte Schaltung ist sowohl ein mechanisches Gerät als auch ein elektrisches Gerät. Die Leiter müssen so ausgelegt sein, dass die Schaltung ordnungsgemäß und zuverlässig funktioniert. Im Gegensatz zu einer starren Leiterplatte (PCB) verbiegen sich die flexiblen Schaltungen und biegen sich auf andere Weise, um sich an die endgültige Baugruppe anzupassen. Diese Biege- und Durchbiegungsvorgänge können nicht ordnungsgemäß geführte Innenleiter stark beanspruchen.

Der Industriestandard IPC-T-50 der IPC Association Verbindet die Elektronikindustrie definiert eine flexible Schaltung als „eine strukturierte Anordnung gedruckter Verdrahtungen, die ein flexibles Basismaterial mit oder ohne flexible Deckschichten verwendet.“ Eine typische flexible Schaltung wird durch Stapeln von vier verschiedenen Arten von Primärschichten gebildet: der Basisschicht, einer Metallfolie oder einer Leiterschicht eine Klebeschicht, die die anderen Schichten miteinander verbindet, und äußere Isolierschichten (Deckschichten). Multilayer-Platinen stapeln diese vier Grundschichten nach Bedarf, um das Schaltungsdesign abzuschließen.

Die Basis- und Deckschichten sind typischerweise ein flexibles Polymer

Film, der die Grundlage der flexiblen Schaltung bildet und die meisten physikalischen und elektrischen Eigenschaften der Schaltung bereitstellt. Eine Anzahl von Materialien kann als Basisfilme verwendet werden, aber die meisten flexiblen Schaltungen verwenden heute Polyimidfilme aufgrund ihrer ausgezeichneten elektrischen, mechanischen, chemischen und thermischen Eigenschaften.

Die normale Grundmaterialdicke liegt typischerweise zwischen 12 und 125 μm (0,5 bis 5 μm)   mils), aber dünnere und dickere Basen sind möglich. Es ist offensichtlich, dass der Schaltkreis flexibler wird, wenn das Basismaterial dünner wird.

Die Metallfolienschicht stellt elektrische Verbindung für die Schaltung bereit. Während verschiedene Metalle verwendet werden können, ist Kupfer das am häufigsten verwendete Metall in flexiblen Schaltungen. Seine hohe Formbarkeit sowie die gute Leitfähigkeit machen es zu einem idealen Material für flexible Anwendungen.

Gewalzte und geglühte (RA) Folien sind die häufigste Wahl. Dünnere Folien können auch galvanisch abgeschiedenes (ED) Kupfer verwenden.

Der Klebefilm befestigt, wie der Name schon sagt, die Metallfolienschicht auf dem Basismaterial, verbindet die Basisschichten miteinander und haftet auch Abdeckungen an der Schaltung. Wie bei Basisfolien sind Klebefolien in verschiedenen Dicken erhältlich, die normalerweise durch die Anwendung bestimmt werden. Zum Beispiel werden unterschiedliche Klebstoffdicken bei der Erzeugung von Deckschichten verwendet, um die Füllanforderungen zu erfüllen, die von Kupferfolien unterschiedlicher Dicke verlangt werden. Die heute am häufigsten verwendeten Klebefilme bestehen aus einer modifizierten Acryl- oder Epoxidbasis.

Wenn sich Schaltkreise biegen oder biegen, muss sich das Material zur Außenseite der Biegung hin dehnen, um den erweiterten Radius abzudecken, wodurch das Material unter Spannung gesetzt wird. Materialien innerhalb der Biegung sehen jedoch die Druckkraft, wenn der Umfang der Biegung nach innen schrumpft.

An einem Punkt in der Mitte des Materialstapels befindet sich ein Bereich, in dem wenig oder keine Spannung oder Kompression auftritt. Dieser Bereich wird als neutrale Biegeachse bezeichnet. In einer flexiblen Schaltung ist sie lose als ein imaginärer planarer Bereich ohne Dicke definiert, der während des Biegens oder Biegens weder Spannung noch Kompression unterliegt. Wenn sich verschiedene Schichten in der flexiblen Schaltung weiter von der Achse der neutralen Biegung weg bewegen, werden die Zug- und Druckkräfte schwerwiegender und schädlicher.

Die Achse der neutralen Biegung befindet sich möglicherweise nicht genau in der Mitte des Materialstapels. Materialzusammensetzung, Dicke und die Menge der vom Material bedeckten Fläche (wie zum Beispiel eine Kupfer-Grundplatte in einer Schicht gegenüber normalen Kupferspuren in einer anderen) kann die neutrale Biegungsachse aus der Mitte des Stapels verschieben.

Das  

Der Designer muss für viele Schaltungsentwürfe ein Zeichnungspaket erstellen. Es ist zwar wichtig, kritische Merkmale vollständig zu spezifizieren, nicht jedoch zu unkritische Merkmale einer Zeichnung. Overspec’ing erhöht die Kosten, erhöht aber die Robustheit wenig.

Gute Zeichnungen zeigen eine flache Ansicht der Schaltung nur mit kritischen Abmessungen. Denken Sie daran: Elektronische Daten (Gerber, DXF, OBD ++) definieren jedes Schaltungsmerkmal. Bevor ein Hersteller mit dem Einrichten beginnen kann, sollte der Designer vor dem Einrichten stets alle Maße der Zeichnung mit den elektronischen Daten vergleichen. Der FCB-Hersteller und der Kunde müssen etwaige Unstimmigkeiten ermitteln, die routinemäßig vor Beginn der Schaltungsherstellung auftreten. Andernfalls können nach Beginn der Fertigung festgestellte Unstimmigkeiten die Vorlaufzeit leicht um Wochen verlängern und verursachen häufig zusätzliche Kosten.

Geben Sie keine Kleberdicke in der Zeichnung an. Die Zeichnung sollte nur die Gesamtdicke der Schaltung und die Gesamtdicke kritischer Dielektrika angeben, die die Impedanz beeinflussen.

Jede Testspezifikation in der Zeichnung hat einen damit verbundenen Aufwand, der die endgültigen Schaltungskosten erhöht. Viele Tests zum Nachweis kritischer elektrischer Eigenschaften der Schaltung, wie Durchgang und Isolationswiderstand, sind Standard. Stellen Sie bei der Auswahl optionaler Tests jedoch sicher, dass jeder Test seine Kosten wert ist.

Ob eine flexible Schaltung beim Biegen zuverlässig funktioniert, hängt von vielen Designfaktoren ab, darunter Biegeradien, Dielektrizitätsart und -stärke, Foliengewicht, Verkupferung, Anzahl der Schichten, Schaltungsdicke und ob die Anwendung statisch ist (einmal gebogen für eine dauerhafte Installation ) oder dynamisch (folgt einem Scharniergelenk oder einem anderen beweglichen Teil).

Enge Biegeradien erhöhen die Ausfallwahrscheinlichkeit, wenn das Board gebogen wird. Eine Methode, die verwendet wird, um die Biegeradiuszuverlässigkeit anzuzeigen, ist das Verhältnis Biegeradius zu Brettdicke, das als Biegeverhältnis bezeichnet wird. Die bewährte Methode für einen zuverlässigen Betrieb schreibt einen Biegeradius von 10 × der Plattendicke für einseitige und doppelseitige Biegung und 20 × der Plattendicke für Mehrfachschichten vor. Radien unterhalb dieser Verhältnisse verringern die Zuverlässigkeit und machen das Design möglicherweise fragwürdig.