Flex und Starrflex Leiterplatten

Beschreibung

Unter Starrflex-Leiterplatten versteht man Hybridsysteme, sie haben die Eigenschaft einen starren Part und einen flexiblen Part zu einer Leiterplatte zu vereinen. Zum Beispiel bei Platzmangel im Gehäuse oder in kurvigen Bauteilen sind die Starrflexleiterplatten die ideale Lösung. Flexibel und doch verbunden eröffnen sich bei Elektronikern und Konstrukteuren neue Horizonte in der Machbarkeit.

Ob in der Medizintechnik, der Sensortechnik oder in der Mechatronik, mit den Starrflex Leiterplatten kommen sie nicht an ihre Grenzen.

Einige Vorteile von Starrflex-Leiterplatten

• Gewichts- und Volumenreduktion
• Definierte Eigenschaften der auf der Leiterplatte befindlichen Leitungssysteme (Impedanzen und Widerstände)
• Zuverlässigkeit der elektrischen Verbindungen durch Polungs- und Kontaktiersicherheit sowie Einsparung von Steck- und Leitungskomponenten
• Dynamische und mechanische Belastbarkeit
• 3-dimensionale Designfreiheit
• Kostenersparnis für das Gesamtprodukt

Material

Flexibles Basismaterial besteht aus einer ein- oder doppelseitig beschichteten flexiblen Trägerfolie aus Polyamid. Zum Einsatz kommen Pyralux der Firma DuPont.

Die Materialien unterscheiden sich neben der Polyamid-Dicke hauptsächlich durch ihre Klebersysteme, sowie durch die Kupferqualitäten.

Für statische Biegebeanspruchung mit einer kleinen Anzahl an Biegezyklen ist ED-Material (electrodeposided) ausreichend und für dynamische Flex-Anwendungen muss RA-Material (rolled annealed) verwendet werden.

Die Auswahl der Materialien für Starrflex-Leiterplatten erfolgt gemäss den Produkt-Anforderungen.

Als Haftvermittler zwischen den flexiblen und starren Materialien kommen Systeme mit hoch reaktionsfähigem Kleber auf Epoxyd- oder Acrylbasis zum Einsatz.

Eigenschaften flexibler Materialien

Flexible Materialien unterscheiden sich gegenüber starren Basismaterialien in ihren wesentlichen Eigenschaften, die zu beachten sind:

• Starke Abnahme der Kupferhaftung bei erhöhter Temperatur (z. B. beim Lötprozess)

• Erhöhte Wasseraufnahme um bis zu Faktor 10
  

• größere Dimensionsänderungen bei den einzelnen Fertigungsstufen, insbesondere bei Nassprozessen

Verarbeitungshinweise

Starrflex-Leiterplatten können eigentlich ohne Einschränkungen mit den bekannten Parametern für starre Leiterplatten gelötet werden. Da aber Polyamidfolien sehr hygroskopisch sind, ist ein Tempern vor dem eigentlichen Lötprozess unumgänglich.  Ein auslassen des Tempern-Prozesses kann zu Delaminationen, Blasenbildung oder Hülsenabrissen beim Lötprozess führen.