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Stufenstruktur Starr-Flex-Leiterplatte

  • Stufenstruktur-Rigid-Flex-PCB

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ÜBERBLICK

Artikel Starr-Flex-Leiterplatte
Maximale Ebene 36L
Min. Spur/Abstand der inneren Ebene 3/3mil
Min. Spur/Abstand der äußeren Ebene 3,5/4mil
Innenschicht Max Kupfer 6 Unzen
Out Layer Max Kupfer 3 Unzen
Min. mechanisches Bohren 0,15 mm
Min. Laserbohren 0,1 mm
Seitenverhältnis (Mechanisches Bohren) 12:1
Seitenverhältnis (Laserbohren) 1:1
Toleranz der Presspassbohrung ±0,05 mm
PTH-Toleranz ±0,075 mm
NPTH-Toleranz ±0,15 mm
Senktoleranz ±0,15 mm
Plattenstärke 0,4–3 mm
Plattendickentoleranz (<1,0 mm) ±0,1 mm
Plattendickentoleranz (≥1,0 mm) ±10%
Impedanztoleranz Single-Ended: ±5 Ω (≤ 50 Ω), ± 10% (> 50 Ω)
Differenzial: ±5 Ω (≤ 50 Ω), ± 10% (> 50 Ω)
Min. Boardgröße 10*10mm
Maximale Boardgröße 22,5 * 30 Zoll
Konturtoleranz ±0,1 mm
Min. BGA 7 Mio
Min. SMT 7*10mil
Oberflächenbehandlung ENIG, Goldfinger, Immersionssilber, Immersionszinn, HASL(LF), OSP, ENEPIG, Flash Gold; Hartvergoldung
Lötmaske Grün, Schwarz, Blau, Rot, Mattgrün
Mindestabstand zur Lötmaske 1,5 Mio
Min. Lötstopplack-Staudamm 3 Mio
Legende Weiß, Schwarz, Rot, Gelb
Min. Breite/Höhe der Legende 4/23mil
Breite der Dehnungsverrundung 1,5 ± 0,5 mm
Bogen und Drehung 0.05%
Inhaltsverzeichnis
Primärer Artikel (H2)

Wünschen Sie sich nicht auch kleinere und leichtere Leiterplatten? Wir sind sicher, dass die Antwort „Ja“ lautet, und deshalb haben wir Ihnen die beste Weiterentwicklung präsentiert, nämlich die starr-flexible Leiterplatte mit Stufenstruktur. Mit jedem Fortschritt in diesem Bereich werden Leiterplatten so konzipiert, dass sie zuverlässig und hochfunktionell sind. 

Was ist also so schlimm an diesen starr-flexiblen Leiterplatten mit Stufenstruktur?

Zunächst einmal vereint die starr-flexible Leiterplatte mit Stufenstruktur die Vorteile von starren und flexiblen Leiterplatten. Auf diese Weise können Sie alle Herausforderungen der modernen Elektronik meistern. 

Wir haben einen ausführlichen Artikel zusammengestellt, damit Sie alles über starr-flexible Leiterplatten mit Stufenstruktur an einem Ort erfahren können. Lass uns anfangen. 

Verständnis der Stufenstruktur von starr-flexiblen Leiterplatten

Zunächst müssen Sie zunächst verstehen, was die Stufenstruktur eigentlich bedeutet. Die „Stufenstruktur“ bezieht sich im Wesentlichen auf die Änderung der Struktur von starren zu flexiblen Abschnitten auf der Leiterplatte. 

Einfacher ausgedrückt sind einige Teile der Platine solide und unflexibel und bestehen aus regulären starren PCB-Materialien wie FR-4. Andererseits sind einige Teile flexibel und verwenden biegsame Substrate wie Polyimid oder Polyester. 

Das Beste daran ist, dass dieses stufenartige Design einen reibungslosen Übergang von einer starren zu einer flexiblen Struktur ermöglicht. Dieses stufenartige Design dient einem doppelten Zweck: Es gewährleistet die strukturelle Integrität der Leiterplatte als Ganzes und ermöglicht gleichzeitig die Anpassungsfähigkeit in Bereichen, die Flexibilität erfordern.

Der Zweck dieses innovativen Designs besteht darin, den Platz in elektronischen Geräten zu optimieren. Tatsächlich verleiht es den Elementen im starren Abschnitt der Leiterplatte auch mechanische Stabilität, um die Zuverlässigkeit zu erhöhen. 

Vereinfachte Tabelle

Hier ist eine einfache Tabelle, damit Sie jeden Punkt genau verstehen können. 

Aspekt Beschreibung
Komposition Glücklicherweise ist die starr-flexible Leiterplatte mit Stufenstruktur eine Kombination aus starren und flexiblen Abschnitten innerhalb einer einzigen Leiterplatte.
Verwendete Materialien Für starre Abschnitte werden typischerweise Materialien wie FR-4 verwendet; flexible Abschnitte bestehen aus Polyimid oder Polyester.
Zweck Der Hauptzweck von Die Stufenstruktur der starr-flexiblen Leiterplatte soll ein Gleichgewicht zwischen struktureller Stabilität und Anpassungsfähigkeit erreichen.
Übergangszonen Es erfolgt ein sanfter Übergang von starren zu flexiblen Abschnitten, um Spannungskonzentrationen zu vermeiden.
Komponentenplatzierung Die starren Abschnitte dienen der Stabilität der Komponenten und die flexiblen Abschnitte dienen der Anpassungsfähigkeit.
Konnektivität Sie müssen die Leiterbahnen und Signalspuren sowohl über starre als auch über flexible Abschnitte sorgfältig verlegen.
Mechanische Stabilität Starre Abschnitte bieten den Komponenten Halt und Stabilität.
Reduzierte Verbindungen Sie benötigen keine zusätzlichen Anschlüsse oder Kabel.
Herstellungstechniken Fortschrittliche Methoden wie Laserbohren und präzises Laminieren für optimale Steifigkeit und Flexibilität.
Testen und Simulieren Durch gründliche Tests und Simulationen können Leiterplatten unter verschiedenen Bedingungen eine gute Leistung erbringen.
Standardisierung Es werden Standards für einheitliches Design, Herstellung und Prüfung festgelegt.

Arten von starr-flexiblen Leiterplatten mit Stufenstruktur

Es gibt einige gängige Typen mit einer Kombination aus flexiblen und starren Leiterplatten. Schau genauer hin:

  • Einschichtige flexible Starrflex-Leiterplatte: Diese Art von Struktur besteht aus einer einzelnen flexiblen Schicht, die zwischen starren Schichten angeordnet ist. Sie können dies für Anwendungen verwenden, die Flexibilität in eine Richtung erfordern.
  • Doppelschichtige Flex-Starrflex-Leiterplatte: Als nächstes haben Sie ein Modell, bei dem zwei flexible Schichten zwischen starren Schichten integriert sind. Mit diesem Design haben Sie Flexibilität in mehrere Richtungen. Dies sorgt für mehr Vielseitigkeit.
  • Mehrschichtige Flex-Starrflex-Leiterplatte: Dieses Design verfügt über mehrere flexible Schichten zwischen starren Schichten. Sie können es in komplexen elektronischen Systemen einsetzen, bei denen ein hohes Maß an Integration und Konnektivität erforderlich ist.

Einige andere Typen umfassen dynamische Flex-Starrflex-Leiterplatten, kundenspezifische Flex-Starrflex-Leiterplatten, Torsionsflex-Starrflex-Leiterplatten und mehr.   

Abschnitte von starr-flexiblen Leiterplatten mit Stufenstruktur

Auf einer starr-flexiblen Leiterplatte mit Stufenstruktur sind separate Abschnitte vorhanden, und jeder von ihnen hat einen bestimmten Zweck. Sie halten ein Gleichgewicht zwischen Steifigkeit und Flexibilität aufrecht. Einige der Abschnitte sind:

  • Starre Abschnitte: Dieser Abschnitt besteht aus starrem PCB-Material wie FR-4. Der Hauptzweck dieses Bereichs besteht darin, den auf der Platine vorhandenen Komponenten strukturelle Stabilität und mechanische Unterstützung zu bieten. Dank der starren Abschnitte sind nun alle Komponenten wie Steckverbinder, Schalter, integrierte Schaltkreise usw. stabil.  
  • Flexible Abschnitte: Um biegsame Substrate wie Polyamid oder Polyester einzuarbeiten, benötigen Sie einen flexiblen Abschnitt. Diese Bereiche ermöglichen es dem gesamten Board, sich zu biegen oder zu bewegen, ohne seine Festigkeit zu verlieren. Dies ist nützlich bei Geräten, die ihre Form ändern oder sich bewegen müssen. 
  • Übergangszonen: Dies sind die Bereiche, in denen das Board von fest zu flexibel wechselt. Allerdings erfolgt die Veränderung schrittweise, wie in kleinen Schritten. Daher müssen Sie eine zu starke Belastung an dieser bestimmten Stelle des Boards vermeiden. Auf diese Weise bleibt das Board stabil und passt sich gleichzeitig an unterschiedliche Bedürfnisse an.
  • Komponentenmontagebereiche: Es gibt bestimmte Stellen in den massiven Abschnitten, die für die Befestigung von Komponenten reserviert sind. In diesen Bereichen werden beispielsweise Steckverbinder angebracht, um sicherzustellen, dass sie gut verbunden sind und sicher bleiben. Designer wählen diese Spots sorgfältig aus, um sie effizient nutzen zu können.
  • Signalspuren und leitfähige Pfade: Sowohl die massiven als auch die biegsamen Teile verfügen über Pfade, die elektrische Signale übertragen. Diese Pfade sind sorgfältig geplant, um sicherzustellen, dass die Signale reibungslos zwischen den Komponenten übertragen werden, selbst wenn sich die Platine biegt oder durchbiegt.
  • Biegeradiuszonen: In den flexiblen Bereichen denken Designer an die kleinste Biegung, die die Platine bewältigen kann, ohne beschädigt zu werden. Sie wissen, dass diese Zonen wichtig sind, wenn Sie verhindern möchten, dass die biegsamen Teile zu stark beansprucht werden. Dies verleiht der Platine eine lange Haltbarkeit, insbesondere bei Geräten, die sich häufig verbiegen. 
  • Steckverbinder- und Schnittstellenbereiche: Massive Profile werden zur Befestigung von Steckverbindern und Schnittstellen verwendet. Dies gibt ihnen eine starke Basis. Das starke Material erhöht die Zuverlässigkeit dieser wichtigen Teile und stellt sicher, dass sie gut funktionieren. 

Nachdem Sie nun die verschiedenen Abschnitte der starr-flexiblen Leiterplatte mit Stufenstruktur kennen, müssen wir uns mit ihren Vorteilen befassen.

Vorteile von starr-flexiblen Leiterplatten mit Stufenstruktur

Wie wir bereits wissen, kann die starr-flexible Leiterplatte mit Stufenstruktur sowohl starre als auch flexible Elemente in einer einzigen Leiterplatte vereinen. Lassen Sie uns einige weitere Vorteile erkunden. 

Raumoptimierung

Der Hauptgrund für die Verwendung von Starrflex-Leiterplatten mit Stufenstruktur ist die effiziente Raumnutzung. Es verfügt über eine gute Strategie, bei der starre Abschnitte Komponenten haben, die dicht gepackt sind. Möglicherweise sehen Sie auch einige Anschlüsse und Befestigungspunkte, die ebenfalls erforderlich sind. Auf diese Weise können die Designer eine kompaktere und platzsparendere Anordnung erreichen. 

Dies ist besonders wichtig bei Anwendungen wie tragbaren Geräten, medizinischen Implantaten und Luft- und Raumfahrtelektronik, bei denen es auf jeden Quadratmillimeter ankommt.

Erhöhte Zuverlässigkeit

Herkömmliche starre Leiterplatten sind für ihre strukturelle Stabilität und Robustheit bekannt. Andererseits eignen sich flexible Leiterplatten gut für Anwendungen, die Biegung oder Flexibilität erfordern. Zum Glück vereinen Starrflex-Leiterplatten mit Stufenstruktur die Stärken beider und sorgen so für eine höhere Zuverlässigkeit. 

Die starren Abschnitte bieten mechanischen Halt für Komponenten und Anschlüsse und verringern so das Risiko einer Beschädigung bei der Handhabung oder Belastung. Im Gegensatz dazu ermöglichen die flexiblen Abschnitte das Biegen oder Falten des Geräts.

Reduzierte Verbindungen

Verbindungen sind potenzielle Fehlerquellen in jedem elektronischen System. Starrflex-Leiterplatten mit Stufenstruktur minimieren den Bedarf an zusätzlichen Anschlüssen und Kabeln und reduzieren so die Gesamtzahl der Verbindungen. Dies verbessert nicht nur die Zuverlässigkeit, sondern vereinfacht auch den Montageprozess, was zu Kosteneinsparungen in der Produktion führt.

Gewichtsreduzierung

Die Kombination aus starren und flexiblen Abschnitten kann Ihnen helfen, übermäßigen Materialverbrauch zu vermeiden. Dadurch entsteht im Gesamtdesign weniger Gewicht. Es ist vorteilhaft für Anwendungen wie die Automobilelektronik und die Luft- und Raumfahrt. Vor allem, wenn das Gewicht ein wichtiger Faktor ist. 

Bevor wir mit etwas anderem fortfahren, hier einige Überlegungen zum Design.

Entwurfsüberlegungen

Erstellen einer Stufenstruktur Starrflex-Leiterplatte erfordert Fähigkeiten und Sie müssen einige spezifische Aspekte kennen. Lesen Sie einige Überlegungen.

Materialauswahl

Um mit dem Prozess zu beginnen, müssen Sie zunächst das richtige Material auswählen. Es wird Ihnen helfen, das richtige Gleichgewicht zwischen Steifigkeit und Flexibilität zu erreichen. Die starren Abschnitte verwenden typischerweise Standard-FR-4 oder ähnliche Materialien, während die flexiblen Abschnitte Polyimid- oder Polyestersubstrate verwenden können. 

Die richtige Kompatibilität dieser Materialien hilft Ihnen, Probleme wie mechanisches Versagen und mehr zu vermeiden.

Layer-Stackup-Design

Bitte denken Sie daran, die Lagen immer aufeinander zu stapeln, da dies für die Leistung der Leiterplatte von entscheidender Bedeutung ist. Planen Sie die Anordnung der starren und flexiblen Schichten sorgfältig. Berücksichtigen Sie immer Faktoren wie Signalintegrität, Impedanzkontrolle, Wärmemanagement usw. 

Sie wissen, dass ein gut optimierter Schichtenaufbau Ihnen die beste Funktionalität und Zuverlässigkeit der Leiterplatte bietet. 

Biegeradius- und Flexibilitätsanforderungen

Als nächstes müssen Sie die Biegeanforderungen der flexiblen Abschnitte verstehen. Dies ist wichtig, um Schäden während der Operation zu vermeiden. Stellen Sie sicher, dass Sie den minimalen Biegeradius für die flexiblen Teile der Leiterplatte bestimmen. Stellen Sie jedoch sicher, dass Komponenten, Leiterbahnen und Durchkontaktierungen diese Biegebeschränkungen ohne Beeinträchtigung der Funktionalität berücksichtigen können.

Steckerplatzierung

Die Platzierung der Anschlüsse ist bei der gesamten Einrichtung von entscheidender Bedeutung. Die starren Abschnitte werden häufig zur Montage von Steckverbindern und anderen Komponenten verwendet, die eine stabile mechanische Verankerung erfordern. Die richtige Platzierung und Verstärkung der Anschlüsse trägt zur Zuverlässigkeit und Haltbarkeit des Ergebnisses bei.

Anwendungen

Starrflex-Leiterplatten mit Stufenstruktur werden aufgrund ihrer einzigartigen Eigenschaften in vielen Anwendungen und Branchen eingesetzt. Sie sind beispielsweise platzsparend und zuverlässig, bieten Gewichtsreduzierung und mehr. Einige bemerkenswerte Optionen sind: 

Tragbare Elektronik

Sie wissen, wie wichtig Größe und Flexibilität für tragbare Geräte sind, und starrflexible Leiterplatten mit Stufenstruktur sind dafür die beste Lösung. Sie können Sensoren, Mikrocontroller, Kommunikationseinrichtungen und mehr in einem Gerät haben. Dies ist möglich, weil die starr-flexible Leiterplatte mit Stufenstruktur leicht und kompakt ist. 

Medizinische Geräte

Die starr-flexible Leiterplatte mit Stufenstruktur hilft bei medizinischen Implantaten und tragbaren Geräten. Der Grund dafür ist, dass diese Geräte eine perfekte Kombination aus Steifigkeit und Flexibilität benötigen. Das Beste daran ist, dass Sie den PCB-Aufbau individuell an Ihre Bedürfnisse anpassen können. Auf diese Weise erhalten Sie ein zuverlässiges und kompatibles Gerät, das gut für den menschlichen Körper ist.

Automobilelektronik

Auch die Automobilindustrie hinkt nicht hinterher. Es profitiert gleichermaßen von den Vorteilen der starr-flexiblen Leiterplatte mit Stufenstruktur. Der größte Vorteil liegt in den platzsparenden Kapazitäten und deren Einsatzmöglichkeiten in ADAS, Infotainmentsystemen und mehr. 

Luft- und Raumfahrt und Verteidigung

Die Gewichtskomponente spielt in der Luft- und Raumfahrtindustrie eine große Rolle. Aus diesem Grund können Sie eine starr-flexible Leiterplatte mit Stufenstruktur verwenden, um das Gewicht zu reduzieren und die Kraftstoffeffizienz zu verbessern. Dies steigert die Leistung und kann Ihnen auch bei der Navigation, dem Steuerungssystem und mehr helfen. 

Auch wenn Sie in vielen Branchen Starrflex-Leiterplatten mit Stufenstruktur verwenden können, müssen Sie sich möglicherweise einigen Herausforderungen stellen. 

Herausforderungen bei starr-flexiblen Leiterplatten mit Stufenstruktur

Wenn Sie mit den Herausforderungen von starr-flexiblen Leiterplatten mit Stufenstruktur gründlich vertraut sind, passen Sie Ihre Anforderungen entsprechend an.

Materialinnovationen

Obwohl starr-flexible Leiterplatten mit Stufenstruktur für einen reibungslosen Ablauf Ihrer Anwendungen sorgen können, arbeiten Wissenschaftler daran, dies durch den Einsatz neuer und verbesserter Materialien zu verbessern. Es wird jedoch noch geforscht, und die Suche nach diesem Modell wird noch mehr Zeit in Anspruch nehmen. 

Herstellungstechniken

Wenn Sie die richtige Mischung aus Steifigkeit und Flexibilität wünschen, müssen Sie bei der Herstellung vorsichtig sein. Sie können fortschrittliche Methoden wie Laserbohren und spezielle Methoden zum Zusammenfügen von Schichten verwenden. Dadurch können diese Leiterplatten ihre Arbeit noch besser machen.

Simulation und Test

Wie wir wissen, sind Starrflex-Leiterplatten mit Stufenstruktur schwierig zu handhaben. Designer müssen viele Tests und Überprüfungen durchführen, um sicherzustellen, dass sie gut funktionieren. Manchmal müssen sie Computersimulationen verwenden, um zu sehen, wie sich die Leiterplatten unter verschiedenen Umständen verhalten. So erhalten Sie eine Leiterplatte, die alle Anforderungen erfüllt und zuverlässig funktioniert.

Standardisierung

Da immer mehr Branchen Starrflex-Leiterplatten mit Stufenstruktur verwenden, steigt auch der Bedarf an gemeinsamen Regeln für alle. Man kann sie als Standards bezeichnen, aber sie erleichtern die Zusammenarbeit zwischen Designern, Herstellern, Testern usw. Wenn alle als Team zusammenarbeiten, erhalten Sie die beste Leiterplattenqualität. 

Einpacken!

Wir können mit Sicherheit sagen, dass Starrflex-Leiterplatten mit Stufenstruktur sicherlich einen Fortschritt im Bereich des Leiterplattendesigns darstellen. Diese Leiterplatten können die Welt der manuellen Anwendungen verändern, z. B. medizinische Elektronik, Automobilsysteme, Luft- und Raumfahrtanwendungen und so weiter. Wenn Sie das volle Potenzial Ihrer Geräte ausschöpfen möchten, verwenden Sie Starrflex-Leiterplatten mit Stufenstruktur.

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