{"id":8714,"date":"2024-02-27T15:09:55","date_gmt":"2024-02-27T07:09:55","guid":{"rendered":"https:\/\/uetpcb.com\/?p=8714"},"modified":"2024-02-27T15:11:54","modified_gmt":"2024-02-27T07:11:54","slug":"a-primer-on-rigid-flex-pcbs","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/uetpcb.com\/de\/a-primer-on-rigid-flex-pcbs\/","title":{"rendered":"Eine Einf\u00fchrung in starr-flexible Leiterplatten"},"content":{"rendered":"

Einleitung<\/h1>\n

M\u00f6glicherweise haben Sie Ihre starren FR4-Mehrschicht-Leiterplatten inzwischen bereits hergestellt und sind mit deren Leistung zufrieden. Sie verstehen deren Aufbau (FR4, Kupferschichten, Prepreg usw.) und wissen wahrscheinlich, wie man sie online bestellt und herstellt. Allerdings stellen Sie fest, dass die Verbindungen in Ihrem Projekt immer komplexer werden und der Platz immer knapper wird. Sie ben\u00f6tigen mehr als nur Standardsteckverbinder, um Ihre Leiterplatten miteinander zu verbinden.<\/p>\n

 <\/p>\n

Hier kommen m\u00f6glicherweise Flex- oder Rigid-Flex-Leiterplatten ins Spiel.<\/p>\n

 <\/p>\n

Was sind flexible Leiterplatten?<\/h1>\n

\"Starr-Flex-Leiterplatte\"<\/p>\n

Flex-Leiterplatten sind flexible Schaltungslayouts, die bei Projekten mit begrenztem Platzangebot hilfreich sein k\u00f6nnen. Stellen Sie sich vor, Sie m\u00f6chten Tastenfelder oder LCDs auf einer Frontblende anbringen, bei der Platz und Freiraum entscheidend sind (wie bei Smartphones oder Laptops). Hier k\u00f6nnen Flex-Leiterplatten-Layouts Abhilfe schaffen. Sie k\u00f6nnen flexible Leiterplatten an beweglichen Teilen Ihrer Projekte einsetzen, beispielsweise bei verschiebbaren Tastaturen oder Klappgeh\u00e4usen. Nachfolgend finden Sie g\u00e4ngige Schichtkonfigurationen und Materialien, die bei flexiblen Leiterplatten verwendet werden<\/p>\n

Beispiel f\u00fcr den Aufbau einer flexiblen Leiterplatte<\/h3>\n

Einschichtige flexible Leiterplatte<\/h4>\n
    \n
  1. Abdeckfolie (Schutzfolie)<\/li>\n
  2. Klebstoff<\/li>\n
  3. Kupferschicht<\/li>\n
  4. Klebstoff<\/li>\n
  5. Polyimid (Grundmaterial)<\/li>\n
  6. Versteifung (optional)<\/li>\n<\/ol>\n

    \"flexible-starre-Leiterplatte\"<\/p>\n

    Zweischichtige flexible Leiterplatte<\/h4>\n
      \n
    1. Abdeckfolie (Schutzfolie)<\/li>\n
    2. Klebstoff<\/li>\n
    3. Oberste Kupferschicht<\/li>\n
    4. Klebstoff<\/li>\n
    5. Polyimid (Grundmaterial)<\/li>\n
    6. Klebstoff<\/li>\n
    7. Unterste Kupferschicht<\/li>\n
    8. Klebstoff<\/li>\n
    9. Abdeckfolie (Schutzfolie)<\/li>\n
    10. Klebstoff<\/li>\n
    11. Versteifung (optional)<\/li>\n<\/ol>\n

       <\/p>\n

      \"Flexible<\/p>\n

      Coverlay ist die Schutzschicht einer flexiblen Leiterplatte, \u00e4hnlich wie L\u00f6tmasken bei starren Leiterplatten. Hersteller verwenden f\u00fcr diese Schicht in der Regel einen Kunststoff (Polyimid). Die Klebstoffe dienen dazu, die Schichten miteinander zu verbinden. Auf der Kupferschicht k\u00f6nnen Sie Ihre Leiterbahnen verlegen (\u00e4hnlich wie auf einer FR4-Leiterplatte). Diese Schicht besteht in der Regel aus gewalzter, gegl\u00fchter Kupferfolie, damit sie wiederholt gebogen werden kann.<\/p>\n

       <\/p>\n

      Das Tr\u00e4germaterial mit Flex-Eigenschaften ist ein Kunststoff namens Polyimid (wie auch die Deckschicht). Dieses Material unterst\u00fctzt das Biegen und Kr\u00fcmmen Ihrer Leiterplatte. An den Enden einer Flex-Leiterplatte k\u00f6nnen Versteifungsmaterialien (FR4 oder Polyimid selbst) angebracht werden, damit Anwender die Enden bequem in einen Steckverbinder einstecken k\u00f6nnen.<\/p>\n

       <\/p>\n

      Beachten Sie, dass flexible Leiterplatten ein- oder mehrlagig sein k\u00f6nnen. Wenn Sie mehrere Lagen w\u00fcnschen, k\u00f6nnen Sie die Abfolge aus Deckschicht, Kupferschicht und Polyimidschicht wiederholen.<\/p>\n

       <\/p>\n

      Was sind Rigid-Flex-Leiterplatten?<\/h1>\n

      Flex-Leiterplatten sind gro\u00dfartig, aber die Kombination aus Flex- und Starrleiterplatten macht die Sache noch interessanter. Rigid-Flex-Leiterplatten bieten eine steckerlose L\u00f6sung f\u00fcr Ihre Projekte. Damit ben\u00f6tigen Sie keine FPC-Stecker mehr. Diese Kombination bedeutet weniger manuelle Verbindungen bei der Best\u00fcckung und eine reduzierte St\u00fcckliste. Sie k\u00f6nnen Rigid-Flex-Leiterplatten auch auf einer einzigen Leiterplattenbaugruppe erstellen, wodurch Sie sofort von anderen zeitaufw\u00e4ndigen Best\u00fcckungsaufgaben befreit werden.<\/p>\n

       <\/p>\n

      Da Rigid-Flex-Leiterplatten sowohl starre als auch flexible Teile aufweisen, ist ihr Schichtaufbau ganz besonders. Nachstehend ist ein 4-lagiger Rigid-Flex-Schichtaufbau dargestellt.<\/p>\n

      \"Flex-Rigid-Leiterplatte\"<\/p>\n

      Konfiguration des Laminataufbaus f\u00fcr Rigid-Flex-Leiterplatten<\/h3>\n

      4-lagige starre Kupfer-Leiterplatte (Seitenansicht)<\/h4>\n
        \n
      1. L\u00f6tmaske<\/li>\n
      2. Oberste Kupferschicht<\/li>\n
      3. FR4 (Grundmaterial)<\/li>\n
      4. Prepreg \u2014\u2014\u2014\u2014\u2014\u2014\u2014> F\u00fcgefuge<\/li>\n
      5. Innere Kupferschicht<\/li>\n
      6. Polyimid<\/li>\n
      7. Innere Kupferschicht<\/li>\n
      8. Prepreg\u2014\u2014\u2014\u2014\u2014\u2014\u2014->F\u00fcgelinie<\/li>\n
      9. FR4 (Grundmaterial)<\/li>\n
      10. Unterste Kupferschicht<\/li>\n
      11. L\u00f6tmaske<\/li>\n<\/ol>\n

         <\/p>\n

        2-lagige flexible Kupfer-Leiterplatte (Seite)<\/h4>\n
          \n
        1. Abdeckung (Schutz)\u2014\u2014\u2014\u2014->Verbindungslinie<\/li>\n
        2. Coverlay-Klebstoff<\/li>\n
        3. Innere Kupferschicht<\/li>\n
        4. Polyimid (Grundmaterial)<\/li>\n
        5. Innere Kupferschicht<\/li>\n
        6. Coverlay-Klebstoff<\/li>\n
        7. Abdeckung (Schutz)\u2014\u2014\u2014\u2014>Verbindungslinie<\/li>\n<\/ol>\n

           <\/p>\n

          Oben sehen Sie sowohl starre als auch flexible Schichtaufbauten in einer Ein-Panel-Baugruppe. Die starren Leiterplatten sollten sich an beiden Enden des flexiblen Teils befinden, das sich in der Mitte dieser starren Leiterplatten befindet. Wie werden diese Leiterplatten miteinander verbunden? Dies geschieht durch den Freiraum, den die starre Leiterplatte auf ihren vorgesehenen inneren Schichten freil\u00e4sst. Die inneren Kupferschichten der starren Leiterplatte werden zu den Kupferschichten der flexiblen Leiterplatte. Im Wesentlichen verschmilzt die flexible Leiterplatte mit der starren Leiterplatte, wobei lediglich das Prepreg der starren Leiterplatte mit der Deckschicht und den Deckschichtklebern verbunden wird.<\/p>\n

           <\/p>\n

          Wie f\u00e4ngt man mit der Herstellung einer flexiblen Leiterplatte an?<\/h2>\n

          Mit jeder Leiterplatten-Entwurfssoftware, die Schichtparameter unterst\u00fctzt, k\u00f6nnen Sie eine flexible Leiterplatte erstellen. Als Leiterplattenentwickler m\u00fcssen Sie die Schichtstruktur Ihrer Leiterplatte \u00e4hnlich wie bei einer Standard-Leiterplatte festlegen. Zu diesen Schichten geh\u00f6ren die Kupferschichten (oben, unten oder innen), die L\u00f6tmaske (oben und unten), die L\u00f6tpaste (oben und unten), der Siebdruck (oben und unten), der Leiterplattenumriss und weitere. Anschlie\u00dfend k\u00f6nnen Sie mit dem Verlegen der Kupferschichten Ihrer Flex-Leiterplatte fortfahren. Bei Flex-Leiterplatten sind besondere Designaspekte zu beachten, da sie eine d\u00fcnne Kunststoffstruktur aufweisen.<\/p>\n

          \"gr\u00fcne<\/p>\n

          Ihr Design an einen Hersteller senden<\/h2>\n

          Nachdem Sie Ihre Leiterplatten entworfen und gepr\u00fcft haben, k\u00f6nnen Sie wie bei jeder herk\u00f6mmlichen Leiterplatte Fertigungsdaten erstellen. Anschlie\u00dfend k\u00f6nnen Sie diese an Ihren Leiterplattenhersteller senden.<\/p>\n

           <\/p>\n

          Es liegt im Ermessen Ihres Leiterplattenherstellers, wie er Ihre flexible Leiterplatte verarbeitet und fertigt. Daher m\u00fcssen Sie ihm mitteilen, welche Erwartungen Sie an das Endprodukt haben. Dazu geh\u00f6ren unter anderem die FPC-Dicke (Leiterplattendicke), Versteifungen, die Farbe der L\u00f6tmaske, die Oberfl\u00e4chenbeschaffenheit und weitere Aspekte.<\/p>\n

          \"uet<\/p>\n

          Wie spezifiziert man eine Rigid-Flex-Leiterplatte?<\/h2>\n

          Obwohl eine Rigid-Flex-Leiterplatte einen einzigartigen Schichtaufbau und eine einzigartige Form aufweist, k\u00f6nnen Sie sie in Ihrer Leiterplatten-Design-Software wie eine Standard-Leiterplatte entwerfen. Entscheidend ist, dass Sie dem Hersteller den korrekten Schichtaufbau und Formfaktor der gew\u00fcnschten Starr-Flex-Leiterplatte mitteilen. Auf diese Weise k\u00f6nnen Sie in Ihrer Leiterplatten-Design-Software den Kantenschnitt oder den Leiterplattenumriss sowie andere Benutzerebenen nutzen. Dieser Vorgang dient dazu, die Grenzen zwischen dem starren und dem flexiblen Teil Ihrer Leiterplatte zu definieren.<\/p>\n

           <\/p>\n

          Beispielsweise k\u00f6nnen Sie den flexiblen Teil (der auch den Umriss Ihrer Leiterplatte abdeckt) auf der Ebene f\u00fcr den Leiterplattenumriss oder die Kantenausschnitte definieren. Legen Sie anschlie\u00dfend die Grenzen Ihrer starren Leiterplatte mithilfe einer Benutzer-Ebene fest. Es bleibt Ihnen \u00fcberlassen, welchen Stil Sie verwenden. Wichtig ist, dass Sie die Informationen zu den Begrenzungen und zum Laminataufbau an Ihren Leiterplattenhersteller weitergeleitet haben.<\/p>\n

           <\/p>\n

           <\/p>\n

          Fazit<\/h1>\n

          Flex- und Rigid-Flex-Leiterplatten sind eine hervorragende M\u00f6glichkeit, Ihre Projekte zu miniaturisieren, mobil zu gestalten und Platz zu sparen. Sich mit ihrem Aufbau und den Herstellungsverfahren vertraut zu machen, ist der erste Schritt, um sich mit ihnen auseinanderzusetzen. Das Entwerfen von Flex- und Rigid-Flex-Leiterplatten unterscheidet sich nicht von der Herstellung starrer FR4-Leiterplatten, au\u00dfer dass Sie einige wichtige Parameter und Prozesse ausdr\u00fccklich \u00fcberpr\u00fcfen m\u00fcssen. Dazu geh\u00f6ren Ihr Laminataufbau, die Grenzen des Platinentyps, der Fertigungsprozess und die Materialien, die Sie Ihrem Leiterplattenhersteller mitteilen m\u00fcssen.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

          Introduction You may have created your rigid FR4 multilayer PCBs by now and are satisfied with their performance. You understand their construction (FR4, Copper Layers, Prepreg, etc.) and probably know how to order and create them online. However, you realize that your project\u2019s interconnections are increasingly getting more complicated and space-constrained. You need something more…<\/p>","protected":false},"author":6,"featured_media":8041,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[16],"tags":[],"class_list":["post-8714","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-news"],"yoast_head":"\nA Primer on Rigid-flex PCBs - UETPCB<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"This article is an excellent place to start if you want to know more about Flex or Rigid-Flex PCBs. 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