Flexible Leiterplatte vs. Starrflex-Leiterplatte: Welche Technologie ist die richtige Wahl 2026?

Ihr Projekt erfordert eine flexible Schaltung. Doch soll es eine reine flexible Leiterplatte (Flex-LP) sein oder eine Starrflex-Konstruktion? Eine falsche Entscheidung bedeutet entweder unnötige Mehrkosten durch zu hohe Komplexität oder Zuverlässigkeitsprobleme, die mit der richtigen Architektur vermeidbar gewesen wären.

Dieser Leitfaden bietet Ihnen einen datengestützten Vergleich von Flex- und Starrflex-Leiterplatten — Aufbau, Kosten, Leistungsdaten und die konkreten Anwendungsszenarien, in denen jeweils eine Technologie die Nase vorn hat.

Worin besteht der tatsächliche Unterschied?

Eine flexible Leiterplatte ist eine Schaltung, die vollständig auf flexiblem Polyimid-Substrat aufgebaut ist. Sie lässt sich biegen, falten und an enge Bauräume anpassen. Nach IPC-Klassifizierung werden sie als Typ 1 (einseitig), Typ 2 (doppelseitig) oder Typ 3 (Multilayer-Flex) eingeteilt.

Eine Starrflex-Leiterplatte vereint starre FR-4-Bereiche mit flexiblen Polyimid-Bereichen in einer einzigen integrierten Baugruppe. Die starren Zonen tragen die Bauteile; die flexiblen Zonen ersetzen Kabel und Steckverbinder zwischen ihnen. Nach IPC werden diese als Typ 4 gemäß IPC-2223 klassifiziert.

Der entscheidende Unterschied: Eine Starrflex-Leiterplatte ist nicht einfach eine flexible Leiterplatte mit aufgeklebten Versteifungen. Die starren und flexiblen Lagen werden während der Fertigung gemeinsam laminiert und bilden eine monolithische Struktur mit durchgehenden Kupferlagen, die sich nahtlos von den starren in die flexiblen Zonen erstrecken.

"Das häufigste Missverständnis, das mir begegnet: Ingenieure betrachten Starrflex als 'flexible Leiterplatte plus ein paar starre Teile'. Es handelt sich um grundlegend verschiedene Konstruktionen. Eine Starrflex-Leiterplatte wird als integrierte Einheit gefertigt — die starren und flexiblen Bereiche teilen sich Kupferlagen und werden gemeinsam laminiert. Das ergibt eine elektrische Durchgängigkeit und mechanische Zuverlässigkeit, die keine steckverbinderbasierte Lösung erreichen kann."

— Hommer Zhao, Engineering Director at FlexiPCB

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Kostenvergleich: belastbare Zahlen

Die Kosten sind in der Praxis häufig das ausschlaggebende Kriterium. So stehen die Technologien bei verschiedenen Stückzahlen im Vergleich:

Die reinen Fertigungskosten einer Starrflex-Leiterplatte liegen immer höher. Doch der Blick allein auf die Fertigungskosten führt in die Irre. Entscheidend sind die Gesamtsystemkosten.

Eine Starrflex-Leiterplatte, die 3 starre Leiterplatten, 2 Flexkabel und 4 Steckverbinder ersetzt, eliminiert:

• 2–20 $ an Steckverbinderkosten
• 1–10 $ an Kabelkosten
• 5–15 Minuten Montageaufwand pro Einheit
• Zahlreiche Lötstellen, die potenzielle Ausfallpunkte darstellen

Ab einer Stückzahl von 2.000 Einheiten erzielt Starrflex regelmäßig eine Gesamtkostenersparnis von 15–25 % gegenüber der Mehrplatinen-Lösung. Eine detaillierte Kostenanalyse finden Sie in unserem Flex-LP Kostenratgeber.

"Ingenieure lehnen Starrflex häufig ab, sobald sie das Angebot für die Leiterplattenfertigung sehen. Wenn wir aber die Gesamtkosten berechnen — einschließlich eingesparter Steckverbinder, reduzierter Montagezeit, weniger Testpunkte und niedrigerer Ausfallrate im Feld — gewinnt Starrflex bei Produktionsmengen. Der Break-even-Punkt liegt typischerweise bei rund 2.000 Einheiten."

— Hommer Zhao, Engineering Director at FlexiPCB

Wann die flexible Leiterplatte die richtige Wahl ist

Eine reine flexible Leiterplatte empfiehlt sich in folgenden Fällen:

Ihre Schaltung muss dynamisch gebogen werden. Wenn der Flexbereich im Betrieb wiederholt gebogen wird — etwa bei Laptop-Scharnieren, Druckkopf-Mechanismen oder Wearable-Geräten — bewältigt eine reine Flex-Konstruktion mit gewalztem, geglühtem Kupfer Millionen von Biegezyklen. Starrflex-Leiterplatten sind für dynamische Biegung in ihren Flex-Zonen nicht ausgelegt.

Sie ersetzen ein Flachbandkabel oder einen Folienverbinder. Ein einfacher 1–2-lagiger Flex-Schaltkreis zur Verbindung zweier starrer Leiterplatten ist günstiger und zuverlässiger als FFC/FPC-Steckverbinder und kostet deutlich weniger als eine Starrflex-Lösung.

Bauraum und Gewicht haben höchste Priorität. Flexible Leiterplatten erreichen Dicken von nur 0,1 mm. Bei Anwendungen wie faltbaren Smartphones oder Hörgeräten, bei denen jeder Zehntelmillimeter zählt, bietet reines Flex das dünnste erreichbare Profil.

Das Budget ist eng und die Stückzahl niedrig. Für Prototypen oder Kleinserien unter 1.000 Einheiten kosten flexible Leiterplatten 50–70 % weniger als Starrflex.

Ihr Design umfasst 1–2 Lagen. Wenn sich Ihre Schaltung mit 1–2 Lagen routen lässt, gibt es selten einen Grund für Starrflex. Eine einlagige oder zweilagige flexible Leiterplatte erfüllt den Zweck zu einem Bruchteil der Kosten.

Wann die Starrflex-Leiterplatte die richtige Wahl ist

Starrflex ist die optimale Lösung, wenn:

Sie 3 oder mehr starre Bereiche verbinden. Sobald Ihr Design mehrere Leiterplatten umfasst, die über Kabel verbunden sind, beginnt Starrflex, Gesamtkosten zu senken und die Zuverlässigkeit zu steigern. Unser Starrflex-Service eliminiert sämtliche Steckverbinder und Kabel zwischen diesen Leiterplatten.

Sie bauteilintensive starre Bereiche plus flexible Verbindungen benötigen. BGA-Gehäuse, Fine-Pitch-QFPs und Steckverbinder mit hoher Pinzahl erfordern starre Bestückungsflächen. Starrflex bietet volle Bestückungsfähigkeit auf den starren Bereichen bei gleichzeitiger flexibler Leitungsführung dazwischen.

Vibrations- und Stoßfestigkeit entscheidend sind. In der Automobilelektronik, Luft- und Raumfahrt und Industrieelektronik sind Steckverbinder die häufigste Ausfallursache bei Vibrationsbelastung. Starrflex eliminiert sie vollständig.

Ihr Design 4 oder mehr Lagen benötigt. Multilayer-Flex mit mehr als 4 Lagen ist extrem teuer und fertigungstechnisch anspruchsvoll. Starrflex bewältigt komplexes Multilayer-Routing auf den starren Bereichen, während die Flex-Zonen bei 1–2 Lagen bleiben.

3D-Packaging erforderlich ist. Wenn Ihre Schaltung in eine bestimmte dreidimensionale Form gefaltet werden muss, um in ein Gehäuse zu passen, ist Starrflex genau dafür konzipiert. Die starren Bereiche behalten ihre Form, während sich die Flex-Zonen auf exakte Winkel falten lassen.

Impedanzkontrolle über die gesamte Baugruppe nötig ist. Bei Starrflex verlaufen impedanzkontrollierte Leiterbahnen durchgehend von starren zu flexiblen Zonen — ohne die Diskontinuitäten, die Steckverbinder verursachen. Das ist entscheidend bei Hochgeschwindigkeits-Digital- und HF-Anwendungen.

Der Mittelweg: Flexible Leiterplatte mit Versteifungen

Es gibt eine Option, die viele Ingenieure übersehen: eine flexible Leiterplatte mit lokalen Versteifungen. Sie erhalten damit starre Bestückungsbereiche für Bauteile (durch FR-4- oder Edelstahl-Versteifungen, die auf die Flex-LP aufgebracht werden), ohne auf die Einfachheit und die niedrigeren Kosten der reinen Flex-Bauweise verzichten zu müssen.

Wählen Sie Flex mit Versteifungen, wenn: Sie Bauteilbestückung in bestimmten Bereichen benötigen, aber keine unterschiedlichen Lagenanzahlen zwischen starren und flexiblen Zonen brauchen und die Kosten eine vorrangige Rolle spielen. Dieser Ansatz eignet sich gut für Designs mittlerer Komplexität und erreicht häufig 80 % der Starrflex-Funktionalität bei 50–60 % der Kosten.

Nutzen Sie unseren Lagenaufbau-Konfigurator, um verschiedene Konfigurationen durchzuspielen, oder verwenden Sie den Biegeradius-Rechner, um Ihr Flex-Zonen-Design zu validieren.

5 Fehler, die zur falschen Wahl führen

1. Starrflex für eine einzelne flexible Verbindung wählen. Wenn Sie nur eine Flex-Zone zwischen zwei starren Leiterplatten benötigen, ist ein einfaches Flexkabel nahezu immer die bessere Lösung. Starrflex rechnet sich wirtschaftlich erst, wenn 3 oder mehr Steckverbinder bzw. Kabel eingespart werden.

2. Flex für bauteilintensive Designs ohne Versteifungen einsetzen. SMD-Bauteile brauchen eine starre Montagefläche. Wer BGAs oder Fine-Pitch-Bauteile direkt auf ungestütztes Flex lötet, riskiert Lötstellenausfälle. Verwenden Sie immer Versteifungen oder setzen Sie auf Starrflex.

3. Dynamische Biegung für ein Starrflex-Design spezifizieren. Die Flex-Zonen einer Starrflex-Leiterplatte sind für statische Biegung ausgelegt — einmal während der Montage falten, dann fixiert belassen. Wenn der Flex-Bereich im Betrieb wiederholt gebogen wird, verwenden Sie ein reines Flexkabel.

4. Designregeln für die Übergangszone ignorieren. Der Starr-Flex-Übergang ist die Stelle, an der die meisten Starrflex-Ausfälle auftreten. Halten Sie sich an die Vorgaben der IPC-2223: mindestens 0,5 mm (20 mil) Abstand von Vias zur Übergangsgrenze, Teardrops an Pads und keine Bauteile innerhalb von 2,5 mm zum Übergang.

5. Plattenkosten statt Systemkosten vergleichen. Eine Starrflex-Leiterplatte kostet in der Fertigung immer mehr als ein Flexkabel. Doch wenn Sie Steckverbinderkosten, Montageaufwand, Prüfaufwand und Feldausfallraten einbeziehen, kehrt sich die Rechnung bei Produktionsstückzahlen häufig um.

"Der gravierendste Designfehler, den ich bei Starrflex sehe: Ingenieure wenden die Regeln starrer Leiterplatten auf die Flex-Zonen an. Flexible Bereiche erfordern Leiterbahnen senkrecht zur Biegelinie, schraffierte Masseflächen statt durchgehender Kupferfüllung und versetzte — nicht gestapelte — Vias. Wer das missachtet, erntet Kupferrisse und Feldausfälle, die praktisch nicht reparierbar sind."

— Hommer Zhao, Engineering Director at FlexiPCB

Entscheidungshilfe: Schnell-Checkliste

Beantworten Sie diese Fragen, um die passende Architektur zu ermitteln:

1. Wie viele Starr-zu-Starr-Verbindungen gibt es? 1 = Flexkabel. 2 oder mehr = Starrflex in Betracht ziehen.
2. Wird die Flex-Zone im Betrieb gebogen? Ja = reines Flex mit gewalztem, geglühtem Kupfer. Nein = beide Varianten möglich.
3. Benötigen Sie unterschiedliche Lagenanzahlen in starren und flexiblen Bereichen? Ja = Starrflex. Nein = Flex mit Versteifungen ist eine Option.
4. Liegt Ihre Produktionsstückzahl über 2.000? Ja = der Gesamtkostenvorteil von Starrflex wächst. Nein = Flex ist wahrscheinlich günstiger.
5. Sind Vibrations-/Stoßanforderungen entscheidend? Ja = Starrflex (keine Steckverbinder als Schwachstelle). Nein = beide Varianten möglich.
6. Erfordert Ihr Design impedanzkontrollierte Leiterbahnen über Starr-Flex-Übergänge? Ja = Starrflex. Nein = beide Varianten möglich.

Haben Sie bei 3 oder mehr Fragen mit "Starrflex" geantwortet, ist Starrflex wahrscheinlich die optimale Lösung. Andernfalls starten Sie mit reinem Flex — einfacher, kostengünstiger und schneller beim Prototyping.

Häufig gestellte Fragen

Kann eine flexible Leiterplatte mit Versteifungen Starrflex ersetzen?

In vielen Fällen ja. Wenn Ihre starren und flexiblen Zonen dieselbe Lagenanzahl benötigen und Sie keine hochdichten Vias oder Microvias in den starren Bereichen brauchen, kann eine Flex-Leiterplatte mit FR-4- oder Edelstahl-Versteifungen eine vergleichbare Funktionalität bei 30–50 % niedrigeren Kosten bieten. Bei Designs, die unterschiedliche Lagenaufbauten zwischen den Bereichen oder maximale Zuverlässigkeit in der Übergangszone erfordern, ist echtes Starrflex jedoch die bessere Wahl.

Ist eine Starrflex-Leiterplatte zuverlässiger als eine flexible?

Für die spezifische Aufgabe, mehrere starre Bereiche zu verbinden, ja. Starrflex eliminiert Steckverbinder — die Hauptausfallursache in der Elektronik bei Vibrations- oder Temperaturwechselbelastung. Für dynamische Biegeanwendungen hingegen ist eine reine Flex-Leiterplatte mit geeigneter Materialwahl (gewalztes, geglühtes Kupfer, klebstofffreies Polyimid) zuverlässiger, da die Flex-Zonen von Starrflex nicht für wiederholtes Biegen ausgelegt sind.

Wie klein ist der minimale Biegeradius bei Starrflex?

Der minimale statische Biegeradius der Flex-Zone einer Starrflex-Leiterplatte beträgt typischerweise das 12–24-Fache der Flex-Bereichsdicke, abhängig von der Anzahl der Flex-Lagen (gemäß IPC-2223). Bei einer Flex-Bereichsdicke von 0,2 mm liegt der minimale Biegeradius bei 2,4–4,8 mm. Stimmen Sie dies immer mit Ihrem Fertiger ab und nutzen Sie unseren Biegeradius-Rechner zur Überprüfung.

Wie lange dauert die Prototypenfertigung von Starrflex?

Typische Lieferzeiten für Starrflex-Prototypen betragen 2–4 Wochen, verglichen mit 1–2 Wochen bei reinem Flex und 3–5 Tagen bei starren Leiterplatten. Die längere Vorlaufzeit ergibt sich aus dem komplexeren Fertigungsprozess: Starre und flexible Bereiche werden zunächst getrennt verarbeitet, bevor die abschließende Lamination erfolgt. Express-Dienste können in 5–7 Werktagen liefern — mit entsprechendem Aufpreis.

Kann ich mein bestehendes Mehrplatinen-Design auf Starrflex umstellen?

Ja — und das gehört zu den häufigsten Starrflex-Anwendungen. Identifizieren Sie zunächst, welche Leiterplatten miteinander verbunden sind und welche Verbindungen Zuverlässigkeitsprobleme verursachen oder die Montagekosten in die Höhe treiben. Eine Starrflex-Designüberprüfung mit unserem Ingenieurteam kann Ihr spezifisches Design bewerten und die Verbesserungen bei Kosten und Zuverlässigkeit abschätzen.

Welche Designtools unterstützen Starrflex-Layout?

Altium Designer und Cadence Allegro bieten die ausgereifteste Starrflex-Unterstützung, einschließlich 3D-Biegesimulation und Mehrzonenlagenaufbau-Verwaltung. KiCad (v8+) verfügt über grundlegende Starrflex-Funktionen. EasyEDA hat eingeschränkten Support. Achten Sie bei der Tool-Auswahl darauf, dass separate Lagenaufbauten für starre und flexible Zonen definiert werden können und korrekte Fertigungszeichnungen mit Biegelinien und Übergangszonen erzeugt werden.

Fachkundige Beratung für Ihre Entscheidung

Sie sind noch unsicher, welche Architektur zu Ihrem Projekt passt? Fordern Sie eine kostenlose Designüberprüfung an — von unserem Ingenieurteam. Senden Sie uns Ihren Schaltplan oder Ihr vorläufiges Layout, und wir empfehlen die optimale Architektur — Flex, Starrflex oder Flex mit Versteifungen — basierend auf Ihren spezifischen Anforderungen, Stückzahlen und Budget.

Referenzen:

1. IPC — Association Connecting Electronics Industries. IPC-2223 Sectional Design Standard for Flexible Printed Boards
2. Altium. Rigid-Flex PCBs: Advantages and Challenges
3. Epectec. Design Comparison: Flex Circuit with Stiffeners vs. Rigid-Flex PCB