Versteifungen sind eine häufige Anforderung in vielen Flex-Designs. Definitionsgemäß hat eine Leiterplattenversteifung eine mechanische Stützfunktion und ist nicht Teil des elektrischen Schaltplans eines Designs.

Bei den meisten Anwendungen fallen die Anforderungen an die Versteifung in eine oder beide der folgenden Kategorien:

  1. Versteifen Sie örtlich begrenzte Bereiche, um Komponenten oder Anschlüsse zu unterstützen.
  2. Erhöhen Sie die Dicke der flexiblen Schaltung in bestimmten Bereichen, um entweder die Spezifikationen für ZIF-Steckverbinder zu erfüllen oder um die Biegebereiche auf vordefinierte Stellen zu beschränken.

Versteifungsstützen helfen, Komponenten zu stützen
In vielen Fällen wird eine Versteifung verwendet, um einen lokal begrenzten starren Bereich in der flexiblen Schaltung zu schaffen, an dem Komponenten und/oder Anschlüsse angebracht sind. Dadurch wird auch verhindert, dass die Schaltung in oder neben den Bauteilbereichen gebogen wird, was die Integrität der Lötstellen des Bauteils beeinträchtigen könnte.

FR4-Versteifungen für flexible Leiterplatten
Das gebräuchlichste Material für Versteifungen ist FR4. Bei der Verwendung einer Versteifung für durchkontaktierte Bauteile müssen die Versteifung(en) auf derselben Seite der Flex angeordnet sein, von der aus das Bauteil eingesetzt wird, um den Zugang zu den Lötpunkten auf der Flexschaltung zu ermöglichen. FR4-Versteifungen können auch Kupfermerkmale aufweisen, z. B. Pads oder durchkontaktierte Löcher für die Montage von Bauteilen usw.

Zusätzliche Versteifungsmaterialien
Für einige flexible Schaltungen sind alternative Materialien wie Edelstahl oder Aluminium erhältlich. Diese werden in der Regel für Anwendungen verwendet, die eine Wärmeableitung oder zusätzliche Steifigkeit erfordern, erhöhen jedoch die Kosten der Teile erheblich und sollten nur bei Bedarf verwendet werden.

Verwendung von Versteifungen zur Erhöhung der Dicke
Polyimid-Versteifungen sind die gängigste Methode, um die vom ZIF-Anschluss, in den die flexible Schaltung eingesteckt wird, geforderte Dicke an den Kontaktfingern zu erreichen. Einige gängige Dickenanforderungen sind 0,3 mm oder 0,2 mm. Diese Dicke wird durch Hinzufügen einer dünnen Polyimidschicht nur im Bereich der Finger gemäß den Spezifikationen des Steckverbinders erreicht.

Es wird nicht empfohlen, eine "dickere" flexible Leiterplatte zu entwerfen, um die Notwendigkeit einer ZIF-Versteifung zu vermeiden. Dies wird zu einem übermäßig dicken Teil führen, das nicht die erforderliche Flexibilität oder Biegezuverlässigkeit aufweist und viel teurer ist. ZIF-Steckverbinder haben eine enge Maßtoleranz in der Breite des Fingerbereichs, daher kann für diese Anwendung nur eine thermisch gebundene Polyimid-Versteifung verwendet werden.

Versteifungen für ZIF-Steckverbinder können an einer oder an beiden Seiten eines flexiblen Schaltungsentwurfs angebracht werden. Es wird empfohlen, die Teilenummer des ZIF-Steckverbinders in die Teiledaten/Zeichnung aufzunehmen, damit Ihr Lieferant das Flex-Design überprüfen und sicherstellen kann, dass es den entsprechenden Steckverbinder-Spezifikationen entspricht.

Zusammenfassung
Der Zweck einer Versteifung für flexible Schaltungen besteht darin, Ihrem Design eine erhebliche Menge an Funktionalität hinzuzufügen, und sie kann in einer extrem breiten Palette von Kombinationen konfiguriert werden. Alle Versteifungstypen können in jedem Flex-PCB-Design kombiniert werden. Die mechanische Natur der Funktion einer Versteifung ist ein Bereich des Flex-Designs, der sich deutlich von dem der starren Leiterplatten unterscheidet. Dies ist ein wichtiger Bereich, in dem unsere Kunden Designunterstützung benötigen, um sicherzustellen, dass die fertigen Teile ihren Anforderungen entsprechen.