Starrflex-Leiterplatte
Eine Rigid-Flex-Leiterplatte kombiniert starre und flexible Leiterplattentechnologien in einem einzigen Hybriddesign. Diese Art von Leiterplatte verfügt sowohl über starre Abschnitte zur Montage von Komponenten als auch über flexible Abschnitte zum Biegen oder Falten und bietet so Langlebigkeit und Vielseitigkeit.
Stapelung
Rigid-Flex-Leiterplatten vereinen die Vorteile von Rigid- und Flex-Leiterplatten. Sie bestehen aus flexiblem Material, das auf starrem Material geschichtet ist. Dadurch entsteht eine Platte, die an manchen Stellen starr und an anderen flexibel ist. Die folgende Abbildung veranschaulicht die Stapelstruktur von Rigid-Flex-Leiterplatten.
Aufbau einer starrflexiblen Leiterplatte
Vorteile
Herstellungsprozess:
Rigid-Flex-Leiterplatten vereinen die Vorteile von starren und flexiblen Leiterplatten und ermöglichen so komplexe 3D-Designs.
Reduziert den Bedarf an Anschlüssen und Kabeln und vereinfacht so die Montage.
Logistik und Transport:
Geringeres Gewicht und kompaktes Design reduzieren die Versandkosten.
Verbesserte Haltbarkeit beim Transport durch weniger mechanische Teile.
Elektronische Baugruppe:
Optimierte Montage mit integrierten starren und flexiblen Abschnitten.
Höhere Zuverlässigkeit durch weniger Lötstellen und Verbindungen.
Erleichtert die Miniaturisierung von Geräten bei gleichzeitiger Beibehaltung der Funktionalität.
Anwendungen
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Luft- und Raumfahrt sowie Militär: Wird in Umgebungen verwendet, die eine hohe Zuverlässigkeit erfordern, wie etwa Satelliten und Flugsteuerungssysteme.
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Verbraucherprodukte: Wird in High-End-Smartphones, Tablets, tragbarer Technologie usw. verwendet.
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Automobilindustrie: Wird in Unterhaltungssystemen, Sensoren und Stromversorgungssystemen im Fahrzeug verwendet.
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Medizinische Geräte: Starrflexible Leiterplatte, geeignet für moderne medizinische Geräte, wie beispielsweise Instrumente zur Überwachung der Vitalfunktionen und eingebettete medizinische Sensoren.
Erweiterte Funktionen
Hochgradig individuell anpassbar: Flexible, starre Leiterplatten unterstützen komplexe Formdesigns und vielfältige Anwendungsanforderungen.
Hochzuverlässige Verbindung: Die Kombination aus starr-flexiblen Leiterplatten reduziert die Anzahl elektrischer Verbindungspunkte und verbessert die Gesamtzuverlässigkeit des Systems.
Vielseitigkeit: Geeignet für komplexe Systeme, die mehrere mechanische und elektrische Eigenschaften erfordern.
Wesentliche Aspekte des Designs und der Produktion von Rigid-Flex-Leiterplatten
Dirigenten:
Kupfer ist das am häufigsten verwendete Material für die Herstellung von flexiblen und starrflexiblen Leiterplatten. Es ist in verschiedenen Stärken erhältlich, um den spezifischen Anforderungen an Strombelastbarkeit und Spannungsabfall gerecht zu werden. Die Stärke wird üblicherweise in Unzen pro Quadratfuß angegeben. Typische Stärken sind 1/3 oz (12 µm), ½ oz (15 µm), 1 oz (35 µm) und 2 oz (70 µm). Zu den Kupferoptionen gehören RA-, HA- und ED-Kupfer.
Klebstoffe:
Die Wahl des Klebstoffes richtet sich nach den Kundenvorgaben und der Leiterdicke.
Isolatoren/Dielektrika:
Flexible substrates and coverlay materials come in various thicknesses, ranging from 25um to 125um. Common dielectric materials include PI film, FR-4, and solder mask.
Oberflächenbeschaffenheit:
Die endgültige Oberflächenbeschaffenheit von Flex-Leiterplatten hängt von den Montageanforderungen und der Anwendung des Produkts ab. Gängige Oberflächen sind ENIG, ENEPIG, Hartnickel/Gold, Zinn, OSP und Silber.
Luftspalt:
​Selektive Bonding-Techniken erhöhen die Flexibilität durch das „Entbinden“ der Schichten und ermöglichen so eine freie Biegung. Als professioneller Hersteller von starrflexiblen Leiterplatten unterstützt Flex Plus Anwendungen mit Air-Gap-Technologie und bietet so zusätzliche Flexibilität im Design.
Komponentenmontage:
Wir bieten sowohl Durchsteck- als auch Oberflächenmontagemöglichkeiten sowie In-Circuit-Tests, Schutzbeschichtungen und elektrostatische Schutzverpackungen für flexible Leiterplatten.
Kontrollierte Impedanz:
Mit zunehmenden Signalschaltgeschwindigkeiten wird es für Ingenieure immer wichtiger, die Impedanz empfindlicher Signalleitungen zu kontrollieren. Bei modernen digitalen Schaltungen mit schnellen Signalübergängen und hohen Taktraten sollten Leiterbahnen als Übertragungsleitungen behandelt werden, um elektrische Reflexionen zu vermeiden und reibungslose Signalübergänge zu gewährleisten. Die Entwicklung von Leiterbahnen mit kontrollierter Impedanz erfordert eine präzise Kontrolle der physikalischen Abmessungen der geätzten Kupferleiterbahnen und der Dicke der dielektrischen Materialien, um gleichmäßige elektrische Eigenschaften zu gewährleisten.
Panelisierung:
Mehrere Schaltkreise werden teilweise mit Sollbruchstellen verlegt, sodass sie während des Pick-and-Place- und Wellenlötprozesses für die Bauteilmontage im Panel verbleiben können. Als Hersteller von Starrflex-Leiterplatten stellen wir sicher, dass sich die Starrflex-Schaltkreise nach der Montage durch V-Schnitte oder Stanzlöcher leicht trennen lassen und so für die endgültige Produktintegration bereit sind.
PSA (druckempfindlicher Klebstoff):
PSA wird häufig zum Verkleben mechanischer Versteifungen mit flexiblen und starrflexiblen Leiterplatten verwendet. Sie kommen auch in Anwendungen zum Einsatz, bei denen ein Teil der Schaltung im Endprodukt fixiert werden muss. Die Trennfolie wird bei der Montage abgezogen, wodurch der Klebstoff freigelegt wird. Dadurch kann die Schaltung in Position gedrückt werden und bleibt sicher an ihrem Platz.​
​Abschirmung:
Eine Abschirmung ist unerlässlich, wenn eine kontrollierte Impedanz und/oder die Begrenzung elektromagnetischer oder elektrostatischer Störungen erforderlich sind. Gängige Abschirmmaterialien sind Kupfer, Abschirmfolie sowie Silber- oder Kohlenstofftinte.
Mehrlagige flexible Leiterplatten
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