Klassifizierung flexibler Leiterplatten basierend auf Konfigurationen

Flexible Leiterplatten werden aufgrund ihrer Konfiguration in diese Typen eingeteilt

· Rigid-Flex-PCBs:  Wie der Name schon sagt, sind diese PCBs eine Mischung aus flexiblen und starren PCBs und vereinen das Beste aus beiden Konfigurationen. Typischerweise weist eine starr-flexible PCB-Konfiguration eine Reihe von starren Schaltkreisen auf, die durch flexible Schaltkreise zusammengehalten werden. Diese Hybridschaltungen sind gefragt, weil sie es Designern ermöglichen, die Leistungsfähigkeit ihrer Schaltungen zu verbessern. In diesen Schaltkreisen werden die starren Bereiche hauptsächlich zur Montage von Steckverbindern, Chassis und mehreren anderen Komponenten verwendet. Die flexiblen Bereiche gewährleisten jedoch einen vibrationsfreien Widerstand und sind flexibel. Somit werden verschiedene Vorteile, die diese Leiterplatten bieten, von PCB-Designern ausgenutzt, um kreative Leiterplatten für anspruchsvolle Anwendungen herzustellen.

· HDI Flexible PCBs: HDI ist eine Abkürzung für High Density Interconnect. Diese Leiterplatten eignen sich perfekt für Anwendungen, die eine höhere Leistung als herkömmliche flexible Leiterplatten erfordern. HDI-Flex-Leiterplatten wurden mit mehreren Merkmalen wie Microvias entwickelt und bieten ein besseres Layout, eine bessere Konstruktion sowie ein besseres Design. Flexible HDI-Leiterplatten verwenden viel dünnere Substrate als normale flexible Leiterplatten, was dazu beiträgt, ihre Gehäusegröße zu reduzieren und ihre elektrische Leistung zu verbessern.

Klassifizierung von flexiblen Leiterplatten basierend auf Schichten

Die Flex-Leiterplatten werden auf der Grundlage ihrer Schichten in die folgenden Typen eingeteilt.

· Einseitige flexible Leiterplatten: Dies ist einer der Grundtypen flexibler Leiterplatten, die aus einer einzigen Schicht flexibler Polyimidfolie mit einer dünnen Kupferschicht bestehen. Die leitfähige Kupferschicht ist nur von einer Seite der Schaltung zugänglich.

· Einseitige flexible Leiterplatten mit zweifachem Zugang: Wie der Name schon sagt, sind diese flexiblen Leiterplatten einseitig, jedoch ist das Kupferblech oder das Leitermaterial von beiden Seiten zugänglich.

· Doppelseitige flexible Leiterplatten: Diese Leiterplatten verfügen über zwei Leiterschichten auf jeder Seite der Basis-Polyimidschicht. Die elektrischen Verbindungen zwischen zwei leitfähigen Schichten werden unter Verwendung von metallisierten plattierten Durchgangslöchern hergestellt.

· Mehrschichtige flexible Schaltungen: Eine mehrschichtige flexible Leiterplatte ist eine Kombination aus mehreren doppelseitigen und einseitigen flexiblen Schaltungen. Diese Schaltungen sind durch plattierte Löcher miteinander verbunden oder in einem zusammenhängenden Muster oberflächenmontiert.

Vorteile flexibler Leiterplatten

Im Laufe der Jahre haben flexible Leiterplatten aufgrund ihrer Vorteile eine immense Popularität erlangt. Hier sind einige Vorteile aufgelistet:

· Geringes Gewicht und reduzierte Gehäusegröße: Flexible Leiterplatten können in Anwendungen eingesetzt werden, in denen keine anderen Lösungen funktionieren. Die Leiterplatten sind dünn, leicht und lassen sich leicht falten, falten und in Bereichen positionieren, in die andere Komponenten nicht passen. Bei Rigiflex nutzen unsere Ingenieure häufig die Vorteile der 3D-Gehäusegeometrie, um eine weitere Reduzierung der Gehäusegröße zu gewährleisten .

· Präzise Designs: Flexible Leiterplatten werden oft mit automatisierten Maschinen entworfen und montiert. Dies trägt dazu bei, die Fehler zu reduzieren, die bei handgefertigten Kabeln und Kabelbäumen auftreten, und gewährleistet die Genauigkeit, die eine Schlüsselanforderung für fortschrittliche elektronische Geräte ist.

· Designfreiheit: Das Design von flexiblen Leiterplatten ist nicht auf nur zwei Lagen beschränkt. Dies bietet Designern viel Gestaltungsfreiheit. Die flexiblen Leiterplatten können problemlos einseitig mit einem einzigen Zugang, einseitig mit doppeltem Zugang und mehrschichtig hergestellt werden – indem mehrere Schichten starrer und flexibler Schaltungen kombiniert werden. Diese Flexibilität macht es zur perfekten Wahl für komplexe Konfigurationen mit mehreren Verbindungen. Die flexiblen Leiterplatten können so ausgelegt werden, dass sie sowohl durchkontaktierte als auch oberflächenmontierte Komponenten aufnehmen können.

· Konfigurationen mit hoher Dichte möglich: Die flexiblen Leiterplatten können eine Mischung aus durchkontaktierten und oberflächenmontierten Komponenten aufweisen. Diese Kombination trägt dazu bei, Geräte mit hoher Dichte und einem winzigen schmalen Abstand dazwischen unterzubringen. Somit können dichtere und leichtere Leiter konstruiert werden und Platz für zusätzliche Komponenten frei gemacht werden.

· Flexibilität: Flexible Schaltungen können während der Ausführung mit mehreren Ebenen verbunden werden. Dies trägt dazu bei, die Gewichts- und Platzprobleme zu reduzieren, mit denen starre Leiterplatten konfrontiert sind. Flexible Leiterplatten können während der Installation problemlos auf verschiedene Ebenen gebogen werden, ohne dass ein Ausfall befürchtet werden muss.

· Hohe Wärmeableitung: Aufgrund des kompakten Designs und der dichteren Gerätepopulationen werden kürzere Wärmepfade geschaffen. Dies trägt dazu bei, die Wärme schneller abzuleiten als eine starre Schaltung. Außerdem leiten flexible Schaltungen Wärme von beiden Seiten ab.

· Verbesserter Luftstrom: Stromlinienförmiges Design flexibler Schaltungen ermöglicht eine bessere Wärmeableitung und verbessert den Luftstrom. Dies trägt dazu bei, dass die Schaltkreise kühler bleiben als ihre Gegenstücke mit starren Leiterplatten. Der verbesserte Luftstrom trägt auch zur Langzeitleistung elektronischer Leiterplatten bei.

· Haltbarkeit und langfristige Leistung: Eine Flex-Leiterplatte ist so ausgelegt, dass sie sich bis zu 500 Millionen Mal einer durchschnittlichen Lebensdauer eines elektronischen Geräts biegt. Viele der Leiterplatten können bis zu 360 Grad gebogen werden. Die geringe Duktilität und Masse dieser Leiterplatten helfen ihnen, den Auswirkungen von Vibrationen und Stößen standzuhalten, wodurch ihre Leistung in solchen Anwendungen verbessert wird.

· Hohe Systemzuverlässigkeit: Verbindungen waren eines der Hauptprobleme bei den früheren Leiterplatten. Verbindungsfehler waren einer der Hauptgründe für den Ausfall von Leiterplatten. Heutzutage ist es möglich, Leiterplatten mit weniger Verbindungspunkten zu entwerfen. Dies hat dazu beigetragen, ihre Zuverlässigkeit unter schwierigen Bedingungen zu verbessern. Darüber hinaus hilft die Verwendung von Polyimidmaterial, die thermische Stabilität dieser Leiterplatten zu verbessern.

· Optimierte Designs werden möglich: Flexible Leiterplattentechnologien haben dazu beigetragen, die Schaltungsgeometrien zu verbessern. Die Komponenten können einfach auf den Platinen oberflächenmontiert werden, wodurch das Gesamtdesign vereinfacht wird.

· Geeignet für Hochtemperaturanwendungen: Materialien wie Polyimid können problemlos hohen Temperaturen standhalten und sind beständig gegen Materialien wie Säuren, Öle und Gase. So können die flexiblen Leiterplatten Temperaturen bis zu 400 Grad Celsius ausgesetzt werden und rauen Arbeitsumgebungen standhalten.

· Unterstützt verschiedene Komponenten und Steckverbinder: Flex-Schaltungen können eine breite Palette von Steckverbindern und Komponenten unterstützen, darunter Crimpkontakte, ZIF-Steckverbinder, direktes Löten und mehr.

· Kosteneinsparungen: Flexible und dünne Polyimid-Folien lassen sich leicht in einen kleineren Bereich einpassen und helfen so, die Gesamtmontagekosten zu senken. Flexible Leiterplatten tragen auch dazu bei, Prüfzeiten, Verdrahtungsfehler, Ausschuss und Nachbearbeitungszeit zu reduzieren.

Materialien zur Herstellung flexibler Leiterplatten

Kupfer ist das am häufigsten verwendete Leitermaterial zur Herstellung flexibler Leiterplatten. Ihre Dicke kann von 0,0007 Zoll bis 0,0028 Zoll reichen. Bei Rigiflex können wir auch Platinen mit Leitern wie Aluminium, galvanisch abgeschiedenem (ED) Kupfer, gewalztem geglühtem (RA) Kupfer, Konstantan, Inconel, Silbertinte und mehr herstellen.