Starr-Flex-Leiterplatte
(Kombiniert starr + flexibel)
Eine einzige Platine ersetzt mehrere Leiterplatten und alle dazwischen liegenden Steckverbinder. Sie ermöglicht 3D-Packaging, eliminiert Fehlerstellen bei der Montage und passt die Elektronik in Geometrien ein, die mit keiner anderen Platinen-Technologie erreicht werden können.
Ein Brett zum Biegen, Falten und Montieren von Komponenten
Eine Starr-Flex-Leiterplatte kombiniert starre FR4-Abschnitte (für die Montage von Bauteilen und den Anschluss von Steckern) mit durchgehenden Polyimid-Flex-Bereichen (für die Verlegung zwischen starren Abschnitten) - alles in einer einzigen laminierten Baugruppe.
Der entscheidende Vorteil gegenüber separaten, starren Platinen, die über Kabel oder ZIF-Stecker verbunden sind, ist die Eliminierung dieser Stecker. Jede Board-to-Board-Schnittstelle in Ihrer Baugruppe ist ein potenzieller Fehlerpunkt - mechanische Abnutzung, Korrosion, Toleranzüberlagerung und Ermüdung der Steckverbindung beeinträchtigen die Zuverlässigkeit der Steckverbinder. Rigid-flex beseitigt sie dauerhaft.
Für Anwendungen in der Medizin, der Luft- und Raumfahrt und für Wearables ermöglicht Starrflex auch 3D-Faltgeometrien - die Leiterplatte passt sich dem Innenvolumen Ihres Gehäuses an, anstatt dass das Gehäuse um eine flache Leiterplatte herum konstruiert werden muss.
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Drei Gründe, warum Ingenieure Rigid-Flex-Bauteilen den Vorzug vor Multi-Board-Bauteilen geben
Rigid-flex verändert die Architektur Ihres Produkts - nicht nur den Leiterplattentyp.
Eliminieren Sie jeden Board-to-Board-Verbinder
Eine einzige Starrflex-Baugruppe ersetzt zwei oder mehr starre Platinen und die ZIF- oder Board-to-Board-Verbindungen zwischen ihnen. Bei einer Smartwatch bedeutet dies eine einzige Platine statt drei und keine Ausfälle von Steckern. Bei einer chirurgischen Kamera bedeutet dies eine durchgängige Führung durch den 3,5-mm-Zielfernrohrschacht ohne einen einzigen Steckverbinder im Signalpfad.
keine Board-to-Board-Verbindungen - geringere Anzahl von Teilen - geringere Ausfallrate im Feld3D-Verpackung - Die Platine passt zum Gehäuse
Starrflexible Leiterplatten lassen sich falten, biegen und um interne Strukturen wickeln. Avionikmodule, Satellitensubsysteme und tragbare Geräte nutzen Rigid-Flex, um Elektronik in feste Gehäuse zu packen, die keine flache Leiterplattenbaugruppe erreichen kann. Die Faltgeometrie wird als Teil des Leiterplattendesigns entworfen und nicht mit Kabeln und Klammern approximiert.
3D-Faltgeometrie - mechanische Integration - passt in ein festes GehäusevolumenMassen- und Volumenreduzierung - messbar, nicht geschätzt
Durch das Entfernen von Steckverbindern, redundanten Leiterplattensubstratlagen und Kabeln zwischen den Platinen wird die Masse der Baugruppe in der Regel um 30-70% und das Volumen um 40-60% im Vergleich zu einer gleichwertigen Baugruppe mit mehreren Platinen reduziert. Für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt sowie für tragbare Geräte sind diese Einsparungen primäre Designanforderungen und keine Komfortmerkmale.
30-70% Massenreduzierung - 40-60% Volumenreduzierung - Luft- und Raumfahrt & WearablesVollständige Spezifikation der starr-flexiblen Leiterplatte
Design und Fertigung unter einem Dach - keine Übergabe von Design zu Fertigung. Falzgeometrie, Übergangszone und Lagenaufbau werden gemeinsam geprüft.
Parameter für die Herstellung
| Kombinierte Lagenzahl | 2 - 20 Schichten (starr + flexibel) |
| Flex-Region-Ebenen | 1 - 8 durchgehende Flexschichten |
| Min. Flex Biegung Radius | 0,5 mm dynamisch - 0,3 mm statisch |
| Flex-Kupfer-Typ | Walzgeglüht (RA) für Biegezonen |
| Grundmaterial | Polyimid-Flexkern + FR4 / Hoch-Tg starr |
Leistung und Standards
| Über Typen | Durchgangsbohrung + vergraben/blind in starren Zonen |
| IPC Build Standard | Klasse 2 standardmäßig - Klasse 3 auf Anfrage |
| Flex-Zyklus-Bewertung | Millionen dynamisch - 100+ statisch |
| Oberfläche | ENIG / ENEPIG / OSP |
| Dicke der Platte (starr) | 0,4 mm - 3,2 mm |
Wie starr-flexible Leiterplatten hergestellt werden
Der komplexeste Standard-Leiterplattenaufbau - Kombination von mehrlagigen starren und flexiblen Prozessen in einer einzigen Baugruppe.
Flex Core Vorbereitung
Polyimid-Basis mit RA-Kupfer ist für Flexbereich-Schaltungen strukturiert. Das Coverlay ist zum Schutz der flexiblen Leiterbahnen laminiert und lässt die SMT-Pads frei.
Starre Aufbaulaminierung
FR4- oder High-Tg-Prepreg-Schichten werden in einem Präzisions-Mehrschichtpressen-Zyklus über die starren Zonen des Flexkerns gelegt.
Bohren & Via Formation
Durch mechanisches und Laserbohren entstehen Durchgangslöcher und Blind Vias. Nur starre Zonen erhalten Blind Vias - flexible Bereiche verlaufen durchgängig durch alle Schichten.
Fertigstellung, Test & 3D-Prüfung
ENIG-Finish, 100% e-Test und physische Fold-to-Form-Prüfung bestätigen, dass die Baugruppe vor dem Versand der vorgesehenen 3D-Geometrie entspricht.
Wo Starr-Flex die Verpackungsprobleme löst
Jedes Produkt mit mehreren Leiterplatten, die durch Kabelbäume oder Steckverbinder verbunden sind, ist ein Kandidat für eine starr-flexible Vereinfachung.
Luft- und Raumfahrt Avionik
Gefaltete 3D-Avionikmodule, bei denen Masse und Steckverbinderzuverlässigkeit zu den Einsatzanforderungen gehören.
Medizinische Implantate
Rigid-flex für kardiologische Geräte, Cochlea-Implantate und chirurgische Kameras, die sich der Körpergeometrie anpassen müssen.
Smartwatches und Wearables
Scharnierübergreifende Starr-Flex-Verbindungen ersetzen Board-to-Board-Verbindungen und reduzieren die Bauhöhe und die Ausfallarten.
Kameras und Endoskope
Mehrachsige Rotation in spiegellosen Kameras, Action-Kameras und 3,5-mm-Endoskopschäften.
UAV- und Drohnen-Elektronik
Flugsteuerungsplatinen, die sich in die Struktur der Flugzeugzelle einfügen und so die Anzahl der Anschlüsse und die Masse reduzieren.
Militär & Verteidigung
Konforme Baugruppen für militärische Funk-, Leit- und EW-Systeme in festen Gehäusevolumen.
Satelliten
Massenoptimierte Starrflexe für die Lageregelung von Satelliten und ausfahrbare Sensoranordnungen.
Industrielle Robotik
Gelenkübergreifende Biegung in kollaborativen Roboterarmen und autonomen mobilen Robotersensorbaugruppen.
Starr-Flex-Qualität - geprüft sowohl in starren als auch in flexiblen Disziplinen.
Starrflexible Leiterplatten müssen gleichzeitig die Kriterien von IPC-6012 (starr) und IPC-6013 (flexibel) erfüllen. Unser Mikroschliff in der Übergangszone - der in jedem Qualifikationslos enthalten ist - bestätigt die Integrität der Schnittstelle, von der die Zuverlässigkeit im Feld abhängt.
- IPC-6013Qualifizierungsstandard für starrflexible Leiterplatten
- IPC-A-600 Klasse 2 / 3Akzeptanzkriterien
- ISO 9001 : 2015Von Dritten geprüftes Qualitätsmanagement
- RoHS / REACHEinhaltung der EU-Vorschriften für gefährliche Stoffe
Inspektions- und Prüfverfahren
- 100% Elektrischer Test - Fliegender TastkopfAlle Netze, jedes Brett
- 100% AOI - Alle LagenAutomatisierte optische Inspektion
- Flex Cycling - Bend ZoneGemäß IPC-TM-650 2.4.34 über Qualifikationslose
- Mikroschliff - Flex-zu-Rigid-ÜbergangÜberprüfung der Integrität der Übergangszone
- Coverlay Peel StrengthGemäß IPC-TM-650 2.4.9
- X-Ray - Begraben über RegistrierungSchichtausrichtung in starren Zonen
- TDR-Impedanz±5% auf kontrollierten Strecken mit starrer Zone
- 3D-FormprüfungPhysikalische Faltung und Passform im Qualifikationslos
Starrflexible Platten, die wir gebaut haben
Echte 3D-Verpackungsherausforderungen - gelöst mit rigid-flex.
Gefaltetes Avionikmodul - 12-lagig
3 starre Zonen + 2 flexible Bereiche, IPC Klasse 3, Polyimid, passend für ein 55×35×12 mm Gehäuse für einen Flugdatenschreiber.
DO-160 Vibrations- und thermische Qualifikation im ersten Anlauf bestanden. Ersetzte 3-PCB + 2-Stecker-Baugruppe, reduzierte die Masse 38% und eliminierte 2 Stecker-Fehlerarten.
3,5 mm Endoskopkamera Starr-Flex
8-lagiger Starrflex für ein 3,5 mm Endoskop - Bildsensor, LED-Treiber und Anschlussband in einer durchgehenden Baugruppe, biokompatibles ENIG.
Physikalische Passform der Erstanfertigung mit 3,5 mm Durchmesser bestätigt. Die benannte Stelle der EU hat die regulatorischen Unterlagen bei der ersten Überprüfung akzeptiert.
Smartwatch - 0,55 mm Gesamthöhe
6-Lagen-Starrflex, 0,55 mm insgesamt, 200.000 dynamische Biegezyklen am Scharnier, biokompatibles ENIG, 0,4 mm BGA im SoC-Bereich.
Das Gehäuse der Uhr ist 0,6 mm dünner als das vorherige Design mit Stecker. Keine Ablösung des Coverlay in der 2-jährigen Produktion.
Häufige Fragen zu Rigid-Flex PCB
Technische Fragen zu Rigid-Flex-Konstruktion, Fertigung und Übergangsbereichstechnik.
Bahnen im Biegebereich müssen senkrecht zur Biegeachse verlaufen - niemals parallel. Parallele Leiterbahnen in der Biegezone erfahren während des Biegens reine Zug- oder Druckspannung und werden ermüden und brechen. Senkrecht verlaufende Leiterbahnen werden seitlich belastet, was die RA-Kupferkornstruktur gut verkraftet. Unsere DFM-Prüfung kontrolliert die Ausrichtung der Leiterbahnen in jedem Biegebereich, bevor die Fertigung beginnt.
Fügen Sie in Ihr Gerber/ODB++-Paket einen separaten Layer ein, der die starren und flexiblen Zonen definiert (in der Regel 'Flex Area' oder 'Bend Region' genannt). Geben Sie in Ihrer Fertigungszeichnung die Biegeachse, den Nennbiegeradius, die Klassifizierung zwischen statischer und dynamischer Biegung sowie die Anforderungen an die Versteifung an. Unsere DFM-Vorlage enthält eine Checkliste - fragen Sie uns nach der neuesten Version, bevor Sie mit Ihrem Layout beginnen.
Der flexible Bereich kann aus 1-8 durchgehenden Kupferschichten bestehen. Die meisten tragbaren und medizinischen Starr-Flex-Designs verwenden 2 oder 4 flexible Lagen. Mehr Lagen im flexiblen Bereich erhöhen die Steifigkeit und erfordern einen größeren Mindestbiegeradius - unsere Ingenieure berechnen den erforderlichen Radius auf der Grundlage Ihres Kupfergewichts und der Lagenanzahl während der DFM-Prüfung.
Ja - in den starren Bereichen sind Blind- und vergrabene Durchkontaktierungen verfügbar. Im Flex-Bereich werden Durchkontaktierungen verwendet, die als Kupferbahnen auf den Flex-Lagen weitergeführt werden. Standard-Durchkontaktierungen und Blind-/Buried-Vias in starren Zonen ermöglichen die gleiche Routing-Flexibilität wie bei einer starren HDI-Standardplatine. Microvias in starren Zonen erfordern zusätzliche Presszyklen und werden pro Design angeboten.
Dynamische Biegebereiche sind für eine kontinuierliche Biegung über den angegebenen Biegeradius und die angegebene Anzahl von Zyklen qualifiziert. Wir qualifizieren den Biegewinkel nicht direkt - stattdessen wird die Qualifikation als Biegeradius + Zyklenzahl ausgedrückt. Eine 90°-Faltung bei 0,5 mm Biegeradius und 1 Million Zyklen ist eine Standardqualifikation für dynamischen Flex. Bei anderen Biegewinkeln ist der Biegeradius der entscheidende Parameter: kleinerer Radius = höhere Belastung = weniger Zyklen bis zum Versagen.
Ja - für neue Rigid-Flex-Designs bieten wir einen physikalischen Qualifizierungseinheit-Faltprüfungsdienst an. Die erste Platine wird auf die nominale Baugruppengeometrie gefaltet und im gefalteten Zustand fotografiert. Dadurch wird bestätigt, dass die Platine in das vorgesehene Gehäuse passt, bevor die Produktionsmengen freigegeben werden. Maßprüfungsberichte sind auf Anfrage erhältlich.
Lassen Sie Ihr starr-flexibles Design überprüfen - noch heute.
Schicken Sie uns Ihre Montagezeichnung und Ihren Schaltplan. Unsere Rigid-Flex-Ingenieure prüfen Ihre 3D-Falzgeometrie, die Übergangszone und den Lagenaufbau innerhalb von 8 Stunden.
- DFM-Prüfung bei jeder Anfrage inbegriffen
- NDA auf Anfrage unterzeichnet - gängige Praxis
- Antwort innerhalb von 8 Arbeitsstunden
- 48-Stunden-Express-Prototyp verfügbar
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