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Sensorik

Polyflex-Schaltungen:

Polyflex-ein Neuschäfer Produkt!

Polyflex ist die allgemeine Bezeichnung für einlagige flexible Schaltungen, die aus einer üblicherweise 250µm bis 300µm starke Kupferschicht besteht und in Teilbereichen beidseitig offen sein kann. Das bedeutet, dass in diesen Bereichen keine Trägerfolie als Basismaterial vorhanden ist, darin liegt der wesentliche Unterschied zu herkömmlichen Flexschaltungen. Löcher und andere Durchbrüche sind in allen beliebigen Formen möglich. Um eine Flexibilität in Teilbereichen der Polyflexschaltungen zu erreichen, werden einfach in den flexiblen Bereichen die Schichten auf bis zu 100µm und weniger reduziert.

Grundsätzlicher Aufbau einer Polyflex-Schaltung

Was ist das Besondere an Polyflexschaltungen?

Bei allen üblichen Flexschaltungen muss zum Anschluss an eine herkömmliche Leiterplatte ein entsprechender Stecker angelötet werden. Bei Polyflex werden durch die starken Kupferschichten (250µm bis 300µm) bereits richtige Anschlussteile ausgebildet, die in ihrer Stärke vergleichbar mit IC-Anschlusspins sind. Dadurch können Polyflex-Schaltungen direkt eingelötet werden. Selbstverständlich können Polyflex-Schaltungen auch  mit Bauteilen bestückt werden. Ein weiterer sehr großer Vorteil ist neben der Flexibilität die sehr große Strombelastbarkeit von Polyflex. Schon bei 250µm starken Kupferbahnen sind Strombelastungen realisierbar, die auf keiner herkömmlichen Leiterplatte möglich wären (z.B. bei einer 5mm breiten und 250µm starken Kupferbahn können 10 Ampere (!) fließen, wobei die Bahntemperatur um 10°Celsius steigt).  

Ausführungsformen von Polyflex - Schaltungen

 
 
Polyflex-Schaltungen werden im starren Bereich üblicherweise mit Kupferstärken von 250µm oder 300µm ausgeführt und haben im flexiblen Teil eine Stärke von immerhin noch 100µm Kupfer. Diese  Kupferbahnen werden in Polyimidfolien eingebettet. Einzelne Bereiche der Polyflex-Schaltung können auch mit FR4 Materialien verstärkt werden (z.B. Steckerleistenverstärkungen). Die freiliegenden Kupferoberflächen werden üblicherweise galvanisch mit einer PbSn-Schicht überzogen oder können auf Kundenwunsch auch heißverzinnt (HAL) werden. Zusätzlich ist es möglich, partiell einen kaltverklebten doppelseitigen Klebstofffilm aufzubringen, welcher durch eine Schutzfolie bedeckt ist. Die Kontaktfinger können auf Kundenwunsch entsprechend gebogen werden. Dazu bieten wir Standard-Biegungen an. Für die gängigsten Rastermaße gibt es in unserer Fertigung die passenden Werkzeuge.

Sonderformen von Polyflex - Schaltungen 


 

Die überwiegend eingesetzte einlagige Polyflex-Schaltung kann auch zur zweilagigen, durchkontaktierten Version erweitert werden. In diesem Fall weist jedoch nur eine Leiterbahnebene die polyflexspezifischen Eigenschaften auf. Die zweite Leiterebene entspricht einer konventionellen flexiblen Schaltung mit 35µm oder 70µm Cu-Dicke.

Vibrationssicherheit 
 

Grundsätzlich neigen flexible Materialien nicht so sehr zu Eigenschwingungen wie starre. Führt man eine gedämpft erzeugte Schwingung auf eine Polyflexschaltung, so bewegt diese sich im gleichen Takt wie der Antrieb, also genauso wie der Schwingungserzeuger. Bedingt durch die flexible Bauform der Polyflexschaltungen, erzeugen diese eine Phasenverschiebung, also eine Dämpfung der Schwingungsamplituden. Die Größe der Phasenverschiebung richtet sich nach der Symmetrie der Schaltungen.


Rippen in Längsrichtung führen bei Leiterplatten grundsätzlich zur Schwingungsdämpfung. Im Idealfall gibt es eine mechanische Stabilisierung an beiden Kopfseiten, wodurch eine weitere Dämpfung erreicht wird. Die Schaltungsymmetrie der meisten Polyflexschaltungen entspricht diesen Grundlagen (s. Grafik unten):


Unsere besondere Stanztechnik für Flex - und Polyflexschaltungen
 

Aufgrund eigener Entwicklungen von CNC-Stanzmaschinen, arbeiten wir mit sehr preiswerten Werkzeugen. Unsere Zielsetzung bei der Herstellung unserer Produkte ist immer, unseren Kunden einen maximalen Nutzen zu bieten. Dies setzt natürlich voraus, dass wir unsere Produktion entsprechend optimal planen müssen und immer wieder verbessern. Besonders bei der Herstellung von Flexschaltungen und Polyflex waren wir in der Fertigungsplanung sehr gefordert, da wir für die Serienherstellung Stanzwerkzeuge benötigen, die üblicherweise sehr teuer sind. Fast alle Hersteller solcher Produkte setzen Mehrfachschnittwerkzeuge ein, die pro Stanzvorgang mehrere Einzelteile ausstanzen. Wir sind auch an dieser Stelle einen anderen Weg gegangen und haben ein eigenes Maschinenkonzept professionell umgesetzt, wobei wir mit einem Einfachschnittwerkzeug arbeiten und der Stanzautomat über CNC-Steuerung selbständig die Teile in Folge ausstanzt. Unsere Kunden haben dadurch den Vorteil, dass sie ein sehr preiswertes Werkzeug für die Serie einsetzen können und dass weiterhin keine Konturabweichungen entstehen, da alle Serienteile mit demselben Schnittwerkzeug getrennt werden.

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