Vorteile und Nutzen von starrflexiblen Leiterplatten

Anbieter zum Thema

Beta LAYOUT GmbH

Precoplat Präzisions-Leiterplatten-Technik GmbH

Eurocircuits GmbH

LA-LeiterplattenAkademie GmbH

Die Konstruktion des Lagenaufbaus

Es gibt keine produkttypische Limitierung für die Anzahl der Lagen in einem Starrflexmultilayer. Die heute geforderte höhere Leistungsfähigkeit von elektronischen Baugruppen ist bei oft geringem Platzbedarf und extrem kompakt platzierten Bauteilkomponenten auch bei starrflexiblen Schaltungen möglich.

Konstruktiv sollte der flexible Teil bei einem Starrflexmultilayer mittig eingebracht sein, es ist aber auch das Aufpressen auf die Außenlagen oder ein asymmetrischer Aufbau möglich. Üblicherweise werden die Laminate für einen starrflexiblen Multilayer mit konventionellen FR4-Prepregs verpresst.

Alternativ können Polyimidprepregs eingesetzt werden. Viele Aufbauten sind in der Vergangenheit mit Acryl- und Epoxydharzklebern realisiert worden. Mit der zunehmenden Ausrichtung auf bleifreie Baugruppen im Schatten der Forderung nach RoHs-kompatiblen Produkten versucht man, diese Kleber zu vermeiden. Die enorme thermische Belastung beim Verpressen der Multilayer und beim Löten der Baugruppe führt zu Vorbelastungen des Materials und zu unzuverlässigen Verpressungen, die zur Delamination neigen.

Durch das Einfügen von Powerplanes in einen Lagenaufbau sind effektive Maßnahmen für die Signalintegrität mit Beachtung der Leitungsimpedanz und der Rückströme umsetzbar. Eine besondere Anwendung sind im Moment noch starrflexible UTMs (Ultra Thin Multilayerboards), die teilweise mit 50 µm dünnen Laminaten aufgebaut werden. Die kapazitiven Eigenschaften benachbarter Powerplanes sind damit nutzbar.

Ein Nebeneffekt ist die Verringerung des Gewichtes und der Bauhöhe des elektronischen Gerätes. Im Ergebnis erhält man durch die Kombination starrflexibler UTMs mit der MFT (MicroFinelineTechnology) hochintegrierte und kompakte elektronische Baugruppen.

Gestapelte Stromversorgungssysteme (etwa MPS; Multipowersysteme) bieten ein Höchstmaß an Powerintegrität und wirken sich durch ihren abschirmenden Einfluss positiv auf das EMV-Verhalten der in Betrieb genommenen Baugruppe aus. Auch für die Entwärmung ist gesorgt. Sowohl Dickkupferschaltungen als auch der Einbau von Metallkernen sind konstruktive Optionen.

Die Abstände und die Biegeradien der starren Leiterplattensegmente müssen vor Beginn des CAD-Layouts bekannt sein. Außerdem müssen starrflexible Baugruppen immer plan bestückt werden (Bild 3). Bei der Platzierung der Bauteilkomponenten ist deshalb die spätere gefaltete oder gebogene Geometrie der Baugruppe zu beachten.

Wie der Beitrag gezeigt hat, gibt es zu viele individuelle Produktionsparameter, die an die Konstruktion, die Funktion und den Einsatz einer starrflexiblen Baugruppe gebunden sind. Es ist daher wichtig, dass Sie mit dem Leiterplattenhersteller sprechen, dem Sie vertrauen. Er wird Ihnen die richtigen Mitarbeiter zur Seite stellen, die Sie kompetent bei der Materialauswahl, dem Lagenaufbau und dem CAD-Design beraten.

* Arnold Wiemers, Mitinhaber der LA-Leiterplattenakademie GmbH, Berlin

(ID:30083050)