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Leiterplattenentwurf

So wird jedes Design flexibel

29. April 2014, 13:25 Uhr | Von Benjamin Jordan

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Das Beste aus zwei Welten

Eine starr-flexible Leiterplatte kombiniert konventionelle, starre Substrate (aus FR4) mit flexiblen (Folien-) Materialien zu einer Baugruppe, die als Träger für Bauelemente dienen und zusätzlich Kabelstränge und andere separate Verbindungselemente ersetzen kann. Dadurch können die Baugruppen einfacher herzustellen und zuverlässiger sein, während sich gleichzeitig eine größere Vielfalt an Designoptionen eröffnet.
Der Produktionsprozess mag komplexer sein als bei einer starren Leiterplatte traditioneller Art. Er wird jedoch von vielen Leiterplattenherstellern unterstützt und bringt für den OEM während der Designphase keine oder allenfalls nur eine geringfügige Zunahme der Komplexität mit sich, sofern OEM und Leiterplattenhersteller schon in einer frühen Phase in einen Dialog treten. Bereits in der Endphase der Montage aber bieten starr-flexible Leiterplatten eine Vielzahl an Pluspunkten.
Welches Maß an Flexibilität in der finalen Leiterplatte benötigt wird, hängt von der Anwendung ab. Wenn es beispielsweise nur darum geht, für eine einfachere Endmontage zu sorgen, besteht keinerlei Notwendigkeit, große Flexibilität oder die Eignung für häufiges Biegen zu bieten. Wird dagegen eine häufig betätigte, scharnierähnliche Beweglichkeit angestrebt, wird sich dies in den Designanforderungen entsprechend widerspiegeln. Die folgenden Ausführungen vermitteln einen Überblick über die Design- und Produktionsabläufe starr-flexibler Leiterplatten und verschaffen Neulingen auf diesem Gebiet eine Wissensgrundlage zum Evaluieren dieser immer wichtiger werdenden Alternative zum konventionellen leiterplattenbasierten Produktdesign.
In einigen Anwendungen, wenn beispielsweise während der Montage nur ein geringes Maß an Beweglichkeit verlangt wird, können konventionelle Werkstoffe in Frage kommen. Eine starre Platine bezieht den Großteil ihrer Festigkeit aus dem Epoxidmaterial, mit dem das Glasfasergewebe in ihrem Innern angereichert wird. Durch Weglassen dieses Epoxids lässt sich der Platine ein gewisses Maß an Flexibilität verleihen, das für einige montagebedingte Anforderungen bereits ausreichen kann.
In einer Abhandlung über starr-flexible Leiterplatten ist es allerdings sinnvoller, davon auszugehen, dass mehr Beweglichkeit verlangt wird. In diesem Szenario ist es notwendig, sich mit der Art und Weise auseinanderzusetzen, wie die Mehrzahl der flexiblen Leiterplatten aufgebaut ist.