Was ist eine Starrflex-Leiterplatte?
Eine Starrflex-Leiterplatte ist eine Art von Leiterplatte, die die Eigenschaften von starren und flexiblen Substraten vereint.
Leiterplatten sind Komponenten, die für die elektrische Verbindung von elektronischen Geräten verwendet werden. Sie sind für die Übertragung von Signalen und Strom zuständig und ermöglichen die Herstellung von Verdrahtungsverbindungen, wobei die Position der einzelnen Komponenten fixiert wird.
Sie werden als integrierte Komponenten in verschiedenen elektronischen Geräten eingesetzt und sind unverzichtbar.
Merkmale von Starrflex-Leiterplatten
Leiterplatten werden in Typen wie starre und flexible Leiterplatten unterteilt:
Starre Leiterplatten werden aus isolierenden Materialien hergestellt, die starr sind und dem automatischen Transport standhalten und die Positionierung der Komponenten erleichtern. Sie sind zwar stabil, aber nicht flexibel.
Flexible Platten bestehen aus einer dünnen Folie und können wiederholt gebogen werden. Sie können auf gewichtsbegrenzte Bauteile montiert werden und eignen sich für den Einsatz in beweglichen Teilen. Das Material selbst ist auch ein Isolator.
Starrflex-Leiterplatten sind Verbundsubstrate, die starre und flexible Substrate integrieren und Leiterplatten, die die Vorteile der beiden oben genannten Arten vereinen.
Ursprünglich wurden sie für den Einsatz in Raumfahrzeugen entwickelt, wo Kompaktheit erforderlich war. Vor ihrer Entwicklung wurden mehrere Leiterplatten durch instabile Drähte miteinander verbunden, was häufig zu Defekten und Ausfällen führte.
Funktionsweise der Starrflex-Leiterplatten
Der starre Teil, auf dem die Bauteile montiert sind, hat eine Struktur, bei der alle Schichten – die flexible Schicht für die dreidimensionale Verdrahtung und die starre Schicht für die Schaltungsbildung – übereinander liegen.
Ursprünglich ist es notwendig, die Platinen mit Steckverbindern zu verbinden, aber das Konzept der Verbindung der äußeren und inneren Schichten mit Durchgangslöchern erlaubt es, die Höhe und das Gewicht der Steckverbinder wegzulassen.
Der flexible Teil besteht nur aus flexiblen Lagen. Mit zunehmender Anzahl der Lagen wird die Flexibilität jedoch beeinträchtigt, so dass die Lagen durch eine oder zwei Lagen getrennt werden.
Die Gesamtzahl der Schichten kann je nach gewünschter Anwendung angepasst werden und jeder Hersteller macht in der Regel Designvorschläge.
Flexible Substrate erfordern allein schon wegen ihrer geringen Dicke eine sorgfältige Montagearbeit. Das starre Substrat sorgt für die Grundfestigkeit, so dass die vorhandenen Montagevorrichtungen verwendet werden können.
Die Struktur erlaubt es, die Verbindungen mit einem einzigen Kabel herzustellen und es hat sich bestätigt, dass die Rauschentwicklung unterdrückt werden kann. Durch den Wegfall von Bauteilen konnten kleinere, leichtere und dünnere Geräte realisiert werden, wodurch sich die Palette der Geräte, auf die sie angewendet werden können, stark erweitert hat.
Anwendungen von Starrflex-Leiterplatten
Starrflexible Substrate sind in verschiedenen Formen erhältlich, z. B. als Falt-, Flying-Tail- und Buchbindertypen und können je nach den Bedingungen des Aufstellungsortes auf unterschiedliche Weise verwendet werden.
Aufgrund des breiten Spektrums an Substratformanpassungen werden sie häufig in Geräten eingesetzt, die kompakt, leicht und sehr zuverlässig sein müssen, z. B. in Videospielkonsolen, Mobiltelefonen, medizinischen Geräten, intelligenten Geräten, Speichergeräten, tragbaren Geräten und Kommunikationsbasisstationen.
Weitere Informationen zu Starrflex-Leiterplatten
1. Herausforderungen von Starrflex-Leiterplatten
Der Prozess ist komplizierter als die Herstellung von starren oder flexiblen Substraten allein. Die Positionen der Durchkontaktierungen müssen angepasst werden und bereits in der Entwurfsphase sind genaue Kontrollen erforderlich.
Außerdem ist die Zahl der Hersteller begrenzt und die hohen Produktionskosten stellen ein Problem dar.
2. Zukunftspotenzial
Der Markt für gedruckte Schaltungen wächst aufgrund der jüngsten Verbesserungen in der Kommunikationstechnologie und des steigenden Absatzes von elektronischen Geräten. Standards, die eine Hochgeschwindigkeitskommunikation ermöglichen, haben einen erheblichen Einfluss auf die Infrastrukturausrüstung und es werden leistungsfähigere Leiterplatten benötigt. Darüber hinaus beabsichtigen verschiedene Industrien mit dem Aufkommen der KI-Technologie, sich in Richtung IT zu bewegen. Auch die diplomatischen Beziehungen und Bedingungen in verschiedenen Ländern sind von Bedeutung, und die Nachfrage nach diesen Produkten ist global. Auch starre, flexible Substrate werden aufgrund ihrer Eigenschaften in immer mehr Geräten verbaut und eine Überprüfung der Fertigungseffizienz ist erforderlich.