Starrflex-Leiterplatten-Montage

Bei der Starrflex-Montage werden Bauteile sowohl auf den starren als auch auf den flexiblen Bereichen platziert. Eine verstärkte flexible Schaltung ist nichts anderes als eine flexible Leiterplatte mit einem FR4-Versteifer, der die Starrheit während der Montage erhöht. Die Lagen der Starrflex-Leiterplatte sind elektrisch über Durchkontaktierungen miteinander verbunden.

In der Regel bieten diese Leiterplatten Mehrlagenoptionen. Der wichtige Aspekt hierbei ist, dass die flexiblen Lagen in diesen Leiterplatten immer in der Mitte des Schichtaufbaus platziert werden. Dies bietet den flexiblen Lagen während des Montageprozesses mechanische Unterstützung.

Starrflex-Leiterplatten-Montagefähigkeiten

Wir sind stolz darauf, komplexe Aufträge – von der Herstellung bis zur Montage – unter einem Dach mit modernster Technologie bearbeiten zu können, einschließlich einer neuen Selektivlötmaschine.

Unser Ingenieurteam wendet Best Practices für die Montage flexibler und starrflexibler Leiterplatten an, und unsere Operatoren wissen, wie man flexible Schaltungen richtig montiert, um Delaminierung zu vermeiden.

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Selektivlöten

Überlegungen zur Starrflex-Montage

Starrflex-Leiterplatten werden ähnlich wie starre Leiterplatten montiert. Es gibt jedoch einige Unterschiede.

Starrflex-Materialien

Starrflex-Leiterplatten werden mit denselben Materialien hergestellt wie starre und flexible Leiterplatten. Der einzige Unterschied besteht darin, dass sie mit No-Flow-Prepreg aufgebaut werden. No-Flow-Prepreg ist in der Starrflex-Fertigung unerlässlich, da es bis zum Rand des Starrflex-Übergangsbereichs fließt, ohne auf die flexiblen Abschnitte der Leiterplatte zu gelangen.

Trocknen von Starrflex-Leiterplatten

Generell nehmen die in diesen Leiterplatten verwendeten Materialien (Flex-Lagen, Coverlays und Bondplies) Feuchtigkeit aus ihrer Umgebung auf. Die aufgenommene Feuchtigkeit dehnt sich während des thermischen Prozesses der Montage stark aus und kann die Leiterplatte beschädigen. Daher ist es notwendig, diese Leiterplatten vor dem Montageprozess zu trocknen.

Starrflex-Panels

In der Regel bevorzugen Hersteller und Montagebetriebe, Starrflex-Schaltungen in Panelform geliefert zu bekommen. Dies gewährleistet die Stabilität der Leiterplatten während der Montage. Nach Abschluss des Montageprozesses werden die Leiterplatten aus den Panels entnommen. Wenden Sie sich stets an Ihren Hersteller, um mehr über die Panelanforderungen zu erfahren.

Bauteilhaltung innerhalb des Montagepanels

Die gebräuchlichste Lösung für Trennstellen bei Starrflex-Leiterplatten sind sogenannte „Mäusebisse“ – ähnlich wie bei standardmäßigen starren Leiterplatten. Bei flexiblen Schaltungsdesigns sind Tabs die übliche Lösung. Tabs sind die kleinen, nicht durchtrennten Abschnitte entlang der Bauteilkontur.

Für Starrflex-Designs kann auch V-Scoring verwendet werden. Hierfür wird ein Nachbearbeitungsschnittsystem benötigt, um den V-Score-Schnitt zu vollenden und die Bauteile vom Panel zu trennen. Beim V-Scoring bleiben die zentral gelegenen Flex-Lagen ungeschnitten. V-Scoring wird generell nicht bei reinen Flex-Designs eingesetzt, da der Schneidprozess einen unerwünscht rauen Kantenabschluss hinterlässt. Das Flex-Design muss zudem FR4-Versteifer mit ausreichender Dicke aufweisen, um die Anforderungen des V-Score-Prozesses zu erfüllen.

Hinweise zur Starrflex-Leiterplatten-Montage

Bitte beachten Sie folgende Richtlinien:

Wenn Bauteile nahe am flexiblen Bereich platziert werden, sollten Versteifer um den flexiblen Bereich angebracht werden.
Wenn Versteifer aus mechanischen Gründen verwendet werden, sollten Bauteile möglichst über dem Versteifer oder starren Bereich platziert werden.
Flexible Schaltungen haben typischerweise SMD-Bauteile nur auf einer Seite der Leiterplatte.
Starrflex-Leiterplatten sind über den größten Teil ihrer Fläche verstärkt, mit relativ kleinen unverstärkten Bereichen – den sogenannten „Scharnieren“ oder flexiblen Armen.
Versteifer sollten auf der gegenüberliegenden Seite von SMD-Bauteilen und auf derselben Seite wie Durchsteckbauteile angebracht werden.
Der Vortrocknungszyklus entfernt sämtliche Feuchtigkeit in der Leiterplatte und verbessert die Ausbeute und Zuverlässigkeit bei der Montage. Falls die Leiterplatten jedoch direkt nach der Herstellung montiert werden, entfällt die Vortrocknung. Da Benchuang Electronics Herstellung und Montage unter einem Dach durchführt, entfällt bei uns die Notwendigkeit einer Vortrocknung.

Vortrocknungsspezifikationen für die Starrflex-Leiterplatten-Montage

Die bei der Herstellung flexibler und starrflexibler Leiterplatten verwendeten Polyimidmaterialien sind hygroskopisch und können bis zu 2–3 % ihres Gewichts an Feuchtigkeit aufnehmen. Daher ist eine gründliche Vortrocknung erforderlich, um sämtliche Feuchtigkeit vor dem Montageprozess zu entfernen. Dies ist eine inhärente Eigenschaft der Materialien und unabhängig vom Hersteller oder der verwendeten Polyimidmarke.

Der branchenübliche Standard verlangt, dass alle flexiblen Leiterplatten unmittelbar vor der Montage ohne Ausnahme vortrocknen, selbst wenn das Produkt kürzlich vom Lieferanten in einem vakuumversiegelten Paket geliefert wurde. Eine Vortrocknung vor der Verpackung ersetzt nicht die Vortrocknung vor der Montage.

Das Versäumnis, sämtliche Feuchtigkeit zu entfernen, ist die Hauptursache für Delaminierungen der Coverlays, Schicht-zu-Schicht-Delaminierungen und Delaminierungen der Versteifer. Die zugrunde liegende Ursache ist die Umwandlung der eingeschlossenen Feuchtigkeit in Dampf bei den Reflow-Temperaturen der Montage. Die Ausdehnung des Dampfes führt zur Delaminierung.

Es wird empfohlen, die flexiblen Leiterplatten bei 120 °C vorzutrocknen. Die Dauer der Vortrocknung variiert je nach Design der jeweiligen Leiterplatte. Schichtanzahl, Versteifer und der Aufbau der flexiblen Leiterplatte sind Faktoren, die die erforderliche Vortrocknungszeit verlängern. Die Vortrocknungszeit kann zwischen mindestens 2 Stunden und bis zu 10 Stunden für flexible Leiterplatten mit hoher Schichtanzahl betragen.

Bauteilbeschaffung für Starrflex-Leiterplatten

Benchuang Electronics bietet Komplettlösungen (Turn-Key) an, was bedeutet, dass wir uns um die Beschaffung aller Materialien und Bauteile kümmern. Eine Turn-Key-Lösung vermeidet Verzögerungen und gibt Ihnen die Gewissheit, dass Ihre Leiterplatte von Anfang bis Ende in den Händen unserer erfahrenen Ingenieure ist. Wir bieten auch Teil- oder Consignment-Montagedienstleistungen an, falls Sie die Bauteile und Materialien selbst beschaffen möchten.

Starrflex-Leiterplatten haben die Größe von Produkten effektiv reduziert, ohne die Qualität zu beeinträchtigen. Sie können Kontaktprobleme und hohe Temperaturen, die durch Kabelbäume und Stecker verursacht werden, lösen und die Zuverlässigkeit von Geräten erheblich verbessern.

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