Lagenaufbauvarianten Starrflex -Leiterplatten

 

Starr-Flex-Leiterplatten - (Lagenaufbau)

In komplizierten mechanischen Gehäusen werden statt Kabelverbindungen verstärkt  flexible Leiterkarten bzw. Starr-Flex-Leiterkarten verwandt. Der Nachteil ist die  bisher aufwendige Interaktion bei der Konstruktion der flexiblen Leiterkartenführung.

Die Starrflex Leiterplatte, die  zwei oder mehrere starre   Leiterplatten durch flexible Bereiche miteinander verbindet und somit Steckverbindungen und Lötstellen ersetzt, ist auch aus der Autobranche   nicht  mehr  wegzudenken.   Für  jede  Applikation und  Anforderung  lassen sich Varianten  realisieren,  die hohen Anforderungen an  Temperaturbeständigkeit und  Zuverlässigkeit gerecht werden.

Für  jede  denkbare   Variante im Automobilsektor   und  anderen  Anwendungsbereichen stehen eine oder  mehrere Technologien zur Wahl,  die  starrflexible Leiterplatte  aufzubauen. Wir die Firma   B&D  electronic  print  Limited  &  Co. KG   mit  unserer  Erfahrung seit 1986 im Starrflex - Geschäft bietet Ihnen hierfür kompetente  technische Beratung an, um die Anforderungen an die Gesamtleistungsfähigkeit des Systems optimal umsetzen.

Ohne  Elektronik,    sowie  den  zunehmenden   Einsatz  von   Mikroelektronik   wären  moderne Automobile undenkbar. Weder die hohen Forderungen an die Luftreinhaltung und Reduzierung des Treibstoffverbrauchs noch der heute übliche Insassenschutz ließen sich annähernd erreichen.

      Benötigt werden Flexschaltungen  z.B. in der Automobilbranche

  • im Fahrwerk: ABS (Anti Blockier System), ESP (Elektronisches Stabilitäts Programm)
  • im Fahrzeuginnenraum: Schalter, Fenster, Spiegel, Sitze, Beleuchtung, Amaturen
  • im Antriebsstrang: Motorsteuerung, Getriebesteuerung, Anlasser;
  • bei den Fahrhilfen:  Temporegler (Adaptive Cruising Control), Navigationssystem, aktive Sicherheitssysteme.
 
Wenn Sie bei der Entwicklung Ihrer Starrflex Leiterplatte folgende Richtlinien beachten, sollten die häufigsten gemachten Fehler vermieden werden.

  • Auf einen symmetrischen Aufbau sollte geachtet werden
  • Durchkontaktierungen im starren Bereich
  • Übergänge vom flexiblen Bereich zum starren Bereich immer abrunden
  • Kupferflächen vollflächig im Flexbereich vermeiden
  • Kein Leiterbahn Richtungswechsel im Flexbereich, wenn nur minimal
  • Leiterbahnen nicht parallel zum Biegeradius verlegen, sondern gerade Leiterbahnführung wählen
  • Bohrungen minimal 3mm vom Flexbereich setzen
  • Leiterbahnen die dicker sind außen als Einreißschutz positionieren
  • Normen nach: IPC 6010 / 6013 Flexleiterplatten, oder auch IPC 2223    

 

Beispiel Lagenaufbau einer 3 Lagen Starr-Flex Schaltung

 Leiterplatten - Lagenaufbau einer 3 Lagen Starr-Flex Schaltung

 

Die  asymmetrische  Variante ist der einfachste  Aufbau einer Flex-Schaltung. Neben dem geringen  Produktionsaufwand  ist  vor allem die  Verfügbarkeit   zu  einem akzeptablen  Preis ein Vorteil dieser Technologie. Wie alle starrflexiblen Leiterplatten lässt sich auch die asymmetrische Multi-Flexschaltung einfach in der weiteren Produktionskette verwenden.

Die Möglichkeiten, starrflexible Leiterplatten zu realisieren, reichen von der einlagigen, auf FR4-basierten Semiflex-Leiterplatte, über die flexiblere Yellowflex-Variante bis hin zu symmetrischen Multiflex-Leiterplatten, die sowohl hohe Lagenzahlen bieten, wie auch extreme Zuverlässigkeitsanforderungen erfüllen. Gemeinsam ist allen Lösungen, dass die starrflexiblen Leiterplatten mindestens zwei Lagen haben. Der flexible und der starre Teil sind elektrisch immer über durchkontaktierte Löcher im starren Teil verbunden.
Die Multiflex-Leiterplatten können mit Standard-Verfahren bestückt und gelötet werden. Sie sind für Einpress- und Bondingverfahren geeignet. Der flexible Teil kann in kleinen Radien vielfach gebogen werden. Abhängig von der Lagenanzahl und dem eingesetzten Flex-Material lässt sich dies selbst für kontinuierliche Biegebelastung realisieren

 

Beispiel Lagenaufbau einer 4 Lagen Starr-Flex-Starr Schaltung. Symetrischer Lagenaufbau 2x Flex – 2x  Rigid

 Leiterplatten - Lagenaufbau einer 4 Lagen Starr-Flex-Starr Schaltung. Symetrischer Lagenaufbau 2x Flex – 2x  Rigid

 

Der symmetrische Aufbau erfüllt höhere Ansprüche an die weitere Prozessierbarkeit: Durch den symmetrischen Lagenaufbau bietet diese Technik eine höhere Planarität. Durch das starre Material auf den Außenlagen wird auch die weitere Prozessführung noch einmal vereinfacht, da für beide Seiten identische, auf starres Material abgestimmte Parameter verwendet werden können.

Beispiel Lagenaufbau einer 6 Lagen Starr-Flex-Starr Schaltung. Symetrischer Lagenaufbau 2x Flex – 2x  Rigid

Leiterplatten - Lagenaufbau einer 6 Lagen Starr-Flex-Starr Schaltung. Symetrischer Lagenaufbau 2x Flex – 4x  Rigid

 

Die Yellowflex-Leiterplatte ist eine Variante vollständig auf die Flex-Folie zu verzichten und das Kupfer selbst als biegbares Material zu verwenden. Das zu dem Schutz des Kupfers entwickelte Polymer ist in auch für bleifreie Lötprozesse geeignet.

Die Yellowflex-Leiterplatten eignet sich besonders für Anwendungen  wo die Leiterplatte nur für den Einbau einmalig gebogen wird. Weitere Vorteile gegenüber der Semiflex-Leiterplatte sind die kleinen Biegeradien und der nur durch die Länge des biegbaren Bereiches begrenzte Biegewinkel.
 

Lagenaufbau 8 Lagen Starr Flex Leiterplatte

 Lagenaufbau 8 Lagen Starr Flex Leiterplatte

 

Noflow Prepreg bei Starr Flex Leiterplatten

 

"noflow" heißt "nicht fließend" und wird bei Starrflex Aufbauten gerne verwendet, weil es beim Pressen nicht so sehr wegfließt (und den Randbereich zwischen starr und flex verschmieren würde) wie es andere normale Prepregs tun (und das bei nur-starren LP auch dürfen)

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