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Die RIGID-FLEX-Technologie

Berni | Neu | Beitrag gelesen 18432 gelesen

Die sogenannte "Flexible Elektronik" , oftmals auch als "Flexible Schaltungen" bezeichnet, ist eine zeitgemäße Technologie zum Montieren von elektronischen Schaltungen.

Die RIGID-FLEX-Technologie

Dabei werden elektronische Bauelemente auf flexiblem Kunststoff wie zum Beispiel Polyimid oder transparenter leitfähiger Polyesterfolie angebracht. Genauso kann man flexible Schaltungen auf Silber mit silbernen Schaltungen aufdrucken. Flexible elektronische Baugruppen können mittels gleicher Komponenten produziert werden, die für starre Leiterplatten herangezogen werden. Auf diese Art und Weise können sich die Platten bei der Verwendung einer gewünschten Form anpassen oder sich biegen.

Flexible gedruckte Schaltungen werden mit einer Technologie der Photolithographie produziert. Eine zusätzliche Möglichkeit flexible Folienschaltungen oder flexible Flachkabel zu produzieren besteht darin, sehr dünne Kupferstreifen von lediglich 0,07 Millimeter zwischen zwei Schichten von PET zu laminieren. Diese üblicherweise 0,05 Millimeter dicken PET-Schichten sind mit einem in der Hitze härtbaren Klebstoff beschichtet und werden während des Prozesses der Laminierung aktiviert. Solche FPCs und FFCs haben in vielen praktischen Anwendungen gleich mehrere Vorteile:

  • Elektronikpakete welche dicht zusammengebaut sind, bei denen elektrische Anschlüsse in drei Achsen erforderlich sind, z. B. Kameras.
  • Elektrische Anschlüsse, bei denen die Baugruppe während des Gebrauchs biegsam sein muss, zum Beispiel klappbare Mobiltelefone.
  • Elektrische Verbindungen zwischen einzelnen Baugruppen ersetzen die Kabelbäume, zum Beispiel in Autos, in Raketen und in Satelliten .
  • Elektrische Verbindungen, bei denen die Stärke der Platine oder der Platzbedarf entscheidend sind.

Die Ansprüche an die RIGID-FLEX-Technologie

Die Ansprüche an die RIGID-FLEX-Technologie sind heutzutage mannigfaltig. Oftmals sind die Leiterplatten rund geformt, elliptisch oder vielleicht vollkommen unregelmäßig. Aus dem Blickwinkel der Designer benötigt man für solche Projekte eine gute Platzierung und ein intelligentes Routing. Für kleine und dicht bestückte Platinen ist sich die Handhabung von unregelmäßigen Formen deutlich leichter, wenn man über ein Tool für PCB verfügt, das für Rigid-Flex-Designs optimiert wurde.

Normalerweise werden beim Rigid-Flex-Design die elektronischen Bauteile auf den starren Teilen der Platine verbaut, die in weiterer Folge mit flexiblen Schaltungen verbunden werden. Die flexiblen Teile machen ein Biegen der Baugruppe möglich, damit diese in das Gehäuse des Produktes passt.

Der Großteil der heutzutage entwickelten PCBs besteht aus starren Platten, die zur Verbindung der Schaltungen herangezogen werden. Die neuen Produkre aber stellen aber die PCB-Designer vor zahlreiche und auch schwierige Herausforderungen, welche bei starren Platinen nicht gegeben sind, darunter zum Beispiel

  • das Design eines Lagenaufbaus, in den die starren und biegsamen Elemente der Baugruppe integriert werden können und
  • die Gestaltung der endgültigen Baugruppe aus starren und flexiblen PCBs zur Einpassung in das Gehäuse des Produktes, ohne Belastungen durch das Biegen der flexiblen Schaltungen hervorzurufen.
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