Flexible Schaltungen mit Starrflex

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MES Electronic Connect GmbH & Co. KG

Beta LAYOUT GmbH

Precoplat Präzisions-Leiterplatten-Technik GmbH

straschu Leiterplatten GmbH

Bestückung eines BGA auf einer doppelseitigen Flexleiterplatte

Aufgrund der hohen Dichte in einem BGA (Ball Grid Array) ist es oft nicht möglich, die Lötpads über Umsteiger anzuschließen. Eine direkte Kontaktierung im BGA-Pad erfordert eine durchkontaktierte Bohrung. Die Bohrung im Bestückungspad würde aber dazu führen, dass das Zinn vom Ball über die Bohrung zur gegenüberliegenden Seite abfließen kann.

Um dies zu verhindern, kann man die Lötanschlussfläche des BGA-Pads mit einer Sacklochbohrung in Lasertechnik von der Rückseite her kontaktieren. Dies verhindert ein Abfließen des Zinns vom BGA-Pad. Auf diese Weise sind Layouts möglich, die zum großen Teil auf „Umsteigerpads“ verzichten können.

Multiflex – multiple Flexlagen und Flying Leads

Multiflex – also mehrlagige flexible Leiterplatten – bieten sich da an, wo die elektrische Verbindung von A nach B als abgeschirmter Leiter benötigt wird. Bei dieser Technik werden, ähnlich einem Multilayer, mehrere Flexlagen übereinander verpresst. Die Schaltungen bestehen aus Kupfer, Polyimid und Kleber und können deshalb hohen Umgebungstemperaturen ausgesetzt werden.

Bei den Außenlagen ist es von Vorteil, wenn man das Kupfer rastert, was die Flexibilität noch weiter erhöht und die Haftung der Deckfolie verbessert. Der Abstand sollte mindestens eine Linienbreite betragen. Optimale Werte sind: Linienbreite = 0,2 mm, Abstand = 0,4 mm bzw. Step = 0,6 mm.

Für die Kontaktierung einer optischen Anzeige, basierend auf bedampftem Glas, kann mittels „Flying Leads“ die Verbindung zur Ansteuerelektronik ausgeführt werden. Hier bietet sich die Starrflex-Leiterplatte an, um mechanische Belastung an der Anbindungsstelle zu vermeiden. Die Leiterzüge werden mittels Lasertechnik am Ende des Flexteils freigestellt und können somit die Verbindung zum Glasmaster löttechnisch herstellen.

Die beschriebenen Beispiele zeigen, dass es vielfältige Möglichkeiten gibt, die starr-flexible Leiterplatte einzusetzen. Kenntnisse über den Fertigungsprozess sind von Vorteil für den Entwicklungsprozess einer Starrflex-Leiterplatte. Die dreidimensionalen Einsatzmöglichkeiten erfordern im Vorfeld die Visualisierung, zum Beispiel in Form von Modellen. Abschließend ist noch darauf hinzuweisen, dass alle am Herstellungsprozess Beteiligten am besten schon in der Entwicklungsphase des Produktes einbezogen werden.

Die straschu Leiterplatten GmbH produziert ein- und doppelseitige Leiterplatten, mehrlagige, starrflexible und flexible Leiterplatten, LongFlex – die längste Leiterplatte der Welt – sowie HDI-Technik (High Density Interconnection).

* Jan Dierk Büsselmann ist Diplom-Ingenieur und als Technologieberater bei straschu Leiterplatten in Oldenburg tätig.

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