February Konstruktion und Layout von flexiblen Schaltungen

February Konstruktion und Layout von flexiblen Schaltungen Flexible Schaltungen (auch FPC- Flexible Printed Circuits genannt) haben sich in den letzten Jahren weltweit in vielen Technologie-Branchen mit neuen Applikationen etabliert. Hauptabnehmer für Flexible Schaltungen sind heute Industriebereiche wie: Automotive, Telekommunikation, Computer & Peripherie, Industrie- & Sensortechnik, Maschinenbau, Medizinelektronik sowie Luft- und Raumfahrt. Die besonderen Merkmale wie Gewichts- und Platzersparnis, hohe Flexibilität, Kostenreduzierung bei Montage- und Handlingsarbeiten, Qualitätsverbesserungen und Integration von besonderen elektrischen Eigenschaften (z.B. kontrollierte Impedanz) haben die Flexiblen Schaltungen in vielen Bereichen unverzichtbar gemacht. Als Basisfolien kommen größtenteilsPET(Polyethylenteraphthalat) PEN(Polyethylennaphthalat) und PI(Polyimid) zum Einsatz. Für viele Entwickler und Konstrukteure sind diese Materialien oftmals Neuland. Gute Layoutkenntnisse über starre Schaltungen sind vorhanden, können aber in vielen Fällen nicht auf Flexible Schaltungen übertragen werden. Was ist bei der Konstruktion und Layouterstellung für Flexible Schaltungen zu beachten? 1. Basismaterialauswahl 2. Spezifische Konstruktionsmerkmale 3. Layoutgestaltung

February Wichtigste flexible Basismaterialien, technische Daten und Unterschiede Vergleich von ausgewählten Eigenschaften der wichtigsten flexiblen Basisfolien Standard-Foliendicken, Kupferdicken und –Sorten, Kleber und Lacke

February Vergleich von ausgewählten Eigenschaften der wichtigsten flexiblen Basisfolien

February Standard-Foliendicken, Kupferdicken und –Sorten, Kleber und Lacke

February Basismaterialien

February Deckfolie und Lacke

February Qualität

February Verwendbarkeit der Flex-Schaltungen

February Die Beanspruchung der Flexiblen Schaltungen im Feld und bei der Verarbeitung entscheidet über die Wahl des entsprechenden Basismaterials.

February Trocknen von Flexiblen Schaltungen aus Polyimid

February Spezifische Konstruktionsmerkmale Nachdem die Basismaterial-Auswahl erfolgt ist, wird entschieden, wie die Flexiblen Schaltungen weiter kontaktiert werden sollen. 2.1 Nicht lösbare Lötverbindung 2.2. Lösbare Steckverbindung, Crimpen von Kontakten

February Nicht lösbare Lötverbindung

February Nicht lösbare Lötverbindung

February Lösbare Steckerverbindung

February Crimpen von Kontakten Crimpkontakte, können mit entsprechenden Werkzeugen an Flexible Schaltungen kontaktiert werden. Scharfe Metallspitzen durchdringen während des Crimpvorganges die Folien der Flexiblen Schaltungen, umschließen die Leiterbahnen und dringen in das Leiterbild ein. Übliche Raster sind hier 2,54 mm und 1,27 mm. Öffnungen in der Deckfolie sind hierfür nicht notwendig. Die genaue Ausführung des Leiterbildes im Crimpbereich ist den Datenblättern der entsprechenden Kontakthersteller zu entnehmen. Kupferdicken von 0,070 mm sind gebräuchlich. Einige Crimpkontakttypen sind auch für Automotiveanwendungen freigegeben. Folgende Spezifikationen wurden berücksichtigt: IPC FC 220, NAS 729 und MIL-C

February Layoutgestaltung Flexible Schaltungen werden vielseitig eingesetzt und bei vielen Anwendungen dynamisch bis zu mehreren Millionen Biegezyklen belastet. In vielen anderen Fällen werden Flexible Schaltungen in kleinste Gehäuse bei minimalen Biegeradien eingebaut. Von dem Leiterbild wird erwartet, dass es all diese Beanspruchungen schadlos übersteht. Werden bei der Erstellung eines Layouts für Flexible Schaltungen bestimmte Grundregeln eingehalten, dann wird hier ein wichtiger Grundstein für den erfolgreichen Einsatz der Flexiblen Schaltungen gelegt.

February Layoutbeispiele 1

February Layoutbeispiele 2

February Layoutbeispiele 3

February Layoutbeispiele 4

February Layoutbeispiele 5

February Layoutbeispiele 6

February Neue flexible Basismaterialien und neue Techniken

February Neue Basismaterialien Neue Techniken

February Neue Basismaterialien Neue Techniken

February Neue Basismaterialien Neue Techniken