Flexible und starrflexible Leiterplatten

Geschmeidige Leiterplatten ersetzen Kabel

Technologische Innovationen, zum Beispiel im medizinischen Bereich oder in der Automobilindustrie, werden maßgeblich durch die Miniaturisierung elektronischer Schaltungen vorangetrieben. Viele moderne Hörgeräte, medizinische Implantate oder LED-Autoscheinwerfer stellen an die verwendeten Leiterplatten dementsprechend höchste Ansprüche auf kleinstem Raum. AT&S kann diese Anforderungen durch Benutzung flexibler Basismaterialien problemlos erfüllen. Flexible Leiterplatten lassen sich bei der Montage biegen oder drehen und können so in Geräte mit beinahe beliebigen Formfaktoren und geringem Platzangebot integriert werden. Das spielt etwa bei Hörgeräten oder Herzschrittmachern eine wichtige Rolle.

Bei Starr-Flex Leiterplatten werden die Vorteile der flexiblen Leiterplatte direkt mit denen von starren Varianten kombiniert, indem biegbare und starre Bereiche integriert werden. So lassen sich maßgefertigte Lösungen für Gerätehersteller kostengünstig umsetzen. Bereiche auf flexiblem Basismaterial können dabei zum Beispiel als Verbindung zwischen zwei starren Bereichen dienen, die andernfalls mit Steckern und Kabeln umgesetzt werden müsste. Dadurch bleiben die Signalwege kurz und die Miniaturisierung kann noch weiter vorangetrieben werden. Zudem sind derartige Verbindungen deutlich robuster und können mechanischem Stress besser trotzen. Die starrflexiblen Leiterplatten kommen vor allem bei Systemen in Autos und in der Industrie zum Einsatz.

Erfahren Sie mehr über die AT&S-Lösungen für die Automobilindustrie

Flexible Leiterplatten finden heute in allen Bereichen der Elektronik Anwendung. Meist wird die Leiterplatte gebogen, gedreht oder gefaltet in ein Gehäuse eingebaut. Durch den Einsatz der flexiblen Leiterplatten werden in erster Linie Kabel und Stecker ersetzt oder Verbindungen und Geometrien erzeugt, die mit einer starren Leiterplatte nicht realisierbar wären.

AT&S fertigt flexible Leiterplatten hauptsächlich für die Medizintechnik, wo sie etwa für Hörgeräte und Implantate gebraucht werden. Die flexiblen Einbaumöglichkeiten und der hohe Miniaturisierungsgrad machen es möglich, diesen Geräten neue Funktionen zu geben, ohne dass mehr Platz dafür benötigt wird. Ein modernes Hörgerät kann sich etwa mit der Türklingel, dem Fernseher oder dem Smartphone verbinden. Die dafür erforderliche Technik kann mit flexiblen Leiterplatten sehr kompakt umgesetzt werden.

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Semi-flexible Leiterplatten unterscheiden sich von den flexiblen Leiterplatten durch die eingesetzten Materialien. Anstelle des Polyimid-Materials der flexiblen Leiterplatte kann ein dünnes Standard FR4-Material verwendet werden, um eine kostengünstige Alternative für „Flex to install“ Anwendungen anbieten zu können. Durch das verwendete FR4-Material ist die Anzahl der Biegezyklen sowie der Biegeradius begrenzt, dafür sind die Materialkosten aber geringer als bei vollflexiblen Ausführungen.

Semi-flexible Leiterplatten liefern vor allem in der Autoindustrie und der Maschine-zu-Maschine-Kommunikation, die in der Industrie zunehmend an Bedeutung gewinnt, eine attraktive Möglichkeit, das für eine Schaltung zur Verfügung stehende Volumen optimal zu nutzen.

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Durch den Einsatz von LEDs im Automobilbereich und der Gebäudebeleuchtung änderte sich das Anforderungsprofil für Leiterplatten in Bezug auf Form und Design. Um LEDs zum Beispiel in Frontscheinwerfer einbauen zu können, werden flexible Leiterplatten mit einem Aluminiumkühlkörper verklebt und anschließend mit LEDs bestückt. Das erlaubt die optimale Nutzung des Volumens bei gleichzeitig hervorragender Wärmeabfuhr.