AT&S Extrem dünne Flex- und Starrflex-Leiterplatten

Die flexiblen und starrflexiblen Leiterplatten rücken weiter in den Fokus der Kunden. AT&S fertigt in Südkorea extrem dünne und biegsame Ausführungen und beliefert damit nicht nur asiatische, sondern zunehmend auch europäische Kunden.

Die Nachfrage ist in den letzten Jahren laut Angaben von AT&S stark gestiegen. Denn abhängig von der jeweiligen Anwendung bieten flexible und starrflexible Leiterplatten gleich eine Reihe von Vorteilen: Die Baugruppen lassen sich wegen ihrer Flexibilität sehr gut an die verschiedenen Gehäuseformen anpassen. Das hat letztendlich zur Folge, dass sich Platz einsparen lässt. Außerdem wiegen die Leiterplatten wegen ihrer sehr dünnen Folien weniger als konventionelle FR4-Leiterplatten.

Zudem können sich auch Kostenvorteile ergeben, weil sich wegen des geringen Bedarfs an Steckverbindern sowohl im Einkauf als auch bei der Bestückung Kosten einsparen lassen. Das AT&S-Werk im südkoreanischen Ansan hat sich vor allem darauf spezialisiert, sehr dünne Polyimid- Folien zu flexiblen und star-flexiblen Leiterplatten zu verarbeiten. Die Foliendicken betragen typischerweise nur 12,5 μm, 20 μm und 25 μm – mit wiederum  sehr dünnen und sehr biegsamen Kupferfolien! In der europäischen Leiterplattenproduktion kommen hingegen bei starrflexiblen Leiterplatten oftmals Foliendicken von 50 μm zum Einsatz – dadurch sind sie denen von AT&S aus Südkorea in ihrer Flexibilität natürlich unterlegen.

AT&S fertigt in dem Spezialwerk in Südkorea flexible einlagige, doppelseitige pth- und Multilayer- Leiterplatten bis zu sechs Lagen, darüber hinaus auch starrflexible Leiterplatten mit drei bis acht Lagen in zahlreichen Varianten. So weisen etwa sechslagige starr-flexible Leiterplatten in den starren Bereichen oft nur eine Gesamtdicke von ca. 0,45 bis 0,5 mm auf und umfassen bis zu vier flexible Innenlagen in Air-Gap-Technik. Auch im Bereich der Materialbeschaffung hat AT&S in Korea bessere Ausgangsbedingungen als europäische Mitbewerber, weil das Angebot an Basismaterialien für flexible Leiterplatten in Fernost – vor allem in Korea, Japan und China – sehr groß ist.

Erhältlich sind beispielsweise kleberlose flexible Basismaterialien (kein typischer Kleber zwischen Polyimidfolie und Kupferfolie) mit Foliendicken von 12,5 μm, 20 μm und 25 μm und Kupferfolien in Standarddicken von 12 μm und 18 μm in RA- (Rolled Annealed) und ED-(Electro Deposited) Qualität. So genannte Kleber-Materialien – mit einer Kleberschicht zwischen Polyimidfolie und Kupferfolie – sind eine kostengünstige Alternative, die sich für viele Standardanwendungen gut eignet.

Dank der unterschiedlichen flexiblen Klebefolien, Schirmfolien und Versteifungen lassen sich aus den Leiterplatten verschiedene mechatronische Gebilde mit mehr als nur elektrischen Funktionen schaffen: Mittels Edelstahlblechen etwa können nicht nur Bauteilbereiche versteift, sondern Sensoren und optische Bauteile über sehr präzise Fangbohrungen positioniert werden. Die flexiblen Leiterplatten erhalten dadurch multifunktionale Eigenschaften, die neue Möglichkeiten für Entwickler eröffnen. Zur sicheren Isolierung der Leiterbildstrukturen stehen Polyimid-Deckfolien ab einer Foliendicke von 12,5 μm zur Verfügung. In Verbindung mit den ebenfalls sehr dünnen flexiblen Basismaterialien ergeben sich hochflexible Endprodukte. Bei optimaler Layoutgestaltung und Lagenaufbau lassen sich laut Angaben von AT&S mehrere Millionen Biegezyklen realisieren.

Für nichtdynamische Anwendungen können flexible Lacke zum Einsatz kommen, womit Biegeradien von weniger als 1 mm realisierbar sind. Partielle Versteifungen aus Polyimidfolien (von 25 μm bis 250 μm), Aluminiumblechen, Edelstahlblechen oder FR4 sind Standard. Viele dieser Versteifungen werden kostengünstig mittels einer Quickpress sicher und temperaturbeständig mit den flexiblen und starrflexiblen Leiterplatten verbunden.

Sie dienen als Versteifung für sensible Bauteilbestückungen, für ZIF-Stecker, als Kühlblech für LED-Anwendungen oder für hochempfindliche Bauteile. AT&S Korea bietet den Kunden Oberflächen wie chem. Ni Au, chem. Sn, OSP und NiAu für Aluoder Golddraht-Bondverfahren. Aufgeschmolzene Lotpasten mit besonders niedrigem Schmelzpunkt oder bleifreie Standardlotpasten mit definierten und eng tolerierten Lothöhen werden in Serienmengen produziert.