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Flexbasis IPC-4202 / 4204

Polyimid

Die Basisfolie, auf der jede flexible Schaltung aufbaut, und eines der wenigen organischen Materialien, die dauerhaft bei 200 °C liegen können, ohne zu degradieren. Es biegt, es hält Wärme aus, und es nimmt Wasser auf wie fast nichts sonst im Portfolio — weshalb die Handhabungsregeln strenger sind als die Designregeln.

Auf einen Blick
Norm IPC-4202 / IPC-4204
Dauertemp. bis 260 °C
Foliendicke 12,5 – 100 µm, je Material
Dk (1 GHz) 3,4 – 3,6
Aufpreis + 80 – 150 %

Polyimidfolie — den meisten Ingenieuren unter dem Handelsnamen Kapton bekannt — vereint drei Eigenschaften, die sonst kaum zusammenkommen: sie bleibt bei 25 µm Dicke flexibel, sie verträgt Dauereinsatz über 200 °C, und ihre Dielektrizitätszahl liegt unter der von FR-4. Deshalb ist sie gleichzeitig das Flexmaterial, das Hochtemperaturmaterial und in dünnen Aufbauten ein brauchbares HF-Substrat.

Zwei Aufbauvarianten sind praktisch relevant. Klebstoffbehaftete Aufbauten verbinden Kupfer über eine Acrylschicht mit der Folie; klebstofffreie gießen das Polyimid direkt auf das Kupfer. Klebstofffrei ist dünner, maßhaltiger und im dynamischen Biegen besser — und unsere Voreinstellung für alles, was wiederholt biegt: die Acrylschicht ist die schwache Lage in der Biegung und die, die sich in z-Richtung am stärksten ausdehnt.

Was die Linie leistet

[ Überblick ]
01

Biegt und biegt weiter

Mit gewalztem Kupfer und korrektem Radius erreichen dynamische Flexanwendungen Millionen Zyklen. Kein starres Laminat kommt dem nahe.

02

Dauerhaft hohe Temperatur

Dauereinsatz bis 200 °C und kurze Spitzen bis 260 °C, ohne das Harzerweichen, das Epoxidlaminate begrenzt.

03

Niedrige Dielektrizitätszahl

Dk um 3,5, unter FR-4. In dünnen Flexaufbauten macht das kontrollierte Impedanz mit vernünftigen Leiterbahnbreiten erreichbar.

Polyimid Kennwerte

[ Spezifikation ]
Eigenschaft Wert Hinweis
Dauereinsatz bis 200 °C Kurze Spitzen bis 260 °C
Foliendicke 12,5 – 100 µm (0,5 – 4 mil) Je nach Material; 25 µm ist der übliche Standard
Dk (1 GHz) 3,4 – 3,6 Niedriger als FR-4, frequenzstabil
Df 0,002 – 0,008 Weit in den GHz-Bereich nutzbar
Wasseraufnahme 1,5 – 3,0 % Eine Größenordnung über FR-4 — vor Reflow trocknen
Kupfertyp RA 12 – 35 µm Gewalzt für dynamisches Biegen
Aufbau klebstofffrei / mit Kleber Klebstofffrei für dynamisches Flex bevorzugt
Weiterreißfestigkeit mittel Kerben an der Kontur laufen weiter — alle Ecken verrunden

Richtwerte zur Vorauswahl. Verbindliche Werte bestätigen wir projektbezogen anhand Ihrer Daten.

Typische Anwendungen

[ Einsatz ]
Flexible und starrflexible Schaltungslagen
Kamera- und Display-Verbindungsbänder
Bohrloch- und Hochtemperaturmesstechnik
Hörgeräte und miniaturisierte Medizinbaugruppen
Robotik und bewegte Gelenkverdrahtung
Kabelbaumersatz in der Luftfahrt

Designregeln

[ Layout ]

Die folgenden Punkte kommen nach der Datenprüfung am häufigsten als Rückfrage zurück. Wer sie vor dem Layout-Freeze klärt, spart eine Schleife.

01

Trocknen vor dem Reflow ist Pflicht

Polyimid nimmt ein bis drei Massenprozent Wasser auf. Reflow macht daraus Dampf im Laminat. Das ist keine Vorsichtsmaßnahme, sondern ein Prozessschritt — typisch 2 – 4 Stunden bei 120 °C direkt vor der Bestückung.

02

Gewalztes Kupfer für dynamisches Flex angeben

Galvanisch abgeschiedenes Kupfer hat eine säulenförmige Kornstruktur, die unter wiederholtem Biegen reißt. Gewalztes Kupfer hat ein längliches, in Bahnrichtung liegendes Korn und ist die einzige sinnvolle Wahl für bewegtes Flex.

03

Jede Konturecke verrunden

Polyimid reißt von einer Kerbe aus weiter. Eine scharfe Innenecke in der Kontur ist ein Rissausgangspunkt — verrunden Sie jede Ecke, mindestens 0,5 mm.

04

Kupfer aus dem Spannungsmaximum halten

Versetzen Sie Leiterbahnen zwischen den Flexlagen statt sie zu stapeln, und halten Sie das Kupfer so nah an der neutralen Faser, wie es der Aufbau zulässt.

Designhinweis Polyimid ist stark hygroskopisch. Trocknen vor dem Reflow ist Pflicht — eingeschlossene Feuchte führt zu Blasenbildung.

Häufige Fragen

[ FAQ ]
Warum ist Polyimid so teuer?

Die Folie kostet ein Vielfaches von Glas-Epoxid-Prepreg, die Nutzenausbeute ist schlecht, weil Flexkonturen schlecht schachteln, und der Prozess hat zusätzliche Schritte — Coverlay-Verpressung, Trockenzyklen, sorgfältiges Handling. Der Aufpreis von 80 – 150 % bildet alle drei ab.

Mit oder ohne Klebstoff?

Klebstofffrei für alles Dynamische, Dünne oder Impedanzkontrollierte. Klebstoffbehaftete Aufbauten sind günstiger und für ein statisches Flex, das bei der Montage einmal gefaltet wird, völlig ausreichend.

Gibt es Polyimid auch starr?

Ja — glasfaserverstärktes Polyimidlaminat existiert und wird dort eingesetzt, wo die Dauertemperatur hoch ist, aber nicht gebogen wird. Das ist ein anderes Produkt als die Flexfolie: Handling wie FR-4, aber mit weit höherem Tg.

Wie lange kann ich unbestückte Polyimidplatinen lagern?

Versiegelt mit Trockenmittel monatelang. Offen im Regal wenige Tage, bis ein Trockenzyklus nötig wird. Behandeln Sie den Feuchtebarrierebeutel als Teil des Produkts.

Passt dazu

[ Querverweis ]

Passt das zu Ihrem Projekt?

Schicken Sie uns Ihre Daten oder eine grobe Skizze. Wir prüfen die Machbarkeit, benennen die Kostentreiber und antworten innerhalb eines Arbeitstages.