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Endlos-Schlangen Flex-Leiterplatten

Sondertechnologie Schlangenflex

Mit einem cleveren „Schlangen“-Layouttrick und vorkonfektionierter 3M-Folie lassen sich günstige, einfach zu installierende, meterlange Flex-Leiterplatten herstellen. LED-Laufleisten oder lange Verbindungen lassen sich so kostensparend realisieren, ohne die Herstellbarkeit in Frage zu stellen oder vom Standard abzuweichen. Die Platine im Beispiel kam auf eine Länge von über 4,5 Metern. Längere Endlos-Schlangen-Flex sind durchaus machbar.

Endlos-Schlangen-Flex LeiterplatteDurch LED- und Verbindungstechnik entstehen häufig Überlänge-Anforderungen an flexible Leiterplatten. Die Länge von flexiblen Leiterplatten ist jedoch durch gewisse Maschineneinschränkungen (Presse, Bohrmaschine, Belichter etc.) beschränkt. Auch lassen sie sehr lange flexible Platinen nur noch sehr schwer handhaben. Üblicherweise geht man daher dazu über, die flexiblen Leiterplatten mit Steckern/Buchsen auszustatten, um sie ineinander zu stecken. Oder es werden Lötverbindungen vorgesehen. 

Endlos-Schlangen-Flex LeiterplatteEin innovativer, schneller und kostensparender Ansatz sind Endlos-Schlangen-Flex-Leiterplatten. Hierbei wird der Fertigungszuschnitt optimal ausgenutzt, indem die überlange Flex-Leiterplatte in Form einer Schlange erstellt wird. So können die Fertigungsnutzen optimal ausgelastet werden, indem die Windungsanzahl einfach der Basismaterial-Rollenbreite entsprechend angepasst wird. Hierbei helfen wir gerne.

Endlos-Schlangen-Flex LeiterplatteAn den jeweiligen Enden können 3M-Klebefolien angebracht werden. Diese ermöglichen später ein einfaches Biegen und Befestigen. Ohne Stecker, Lötungen oder Sonderfertigung können hier Standard-Flex-Leiterplatten mittels einem Layouttrick zu enormer Länge gebracht werden. Für zum Beispiel dünne LED-Streifen sind so problemlos Längen von 10 Metern zu erzielen. Gerne helfen wir Ihnen von Beginn an bei der Optimierung Ihrer Endlos-Flex-Schlange.

Beim Endlos-Schlangen-Flex-Design sind einige wenige Dinge zu berücksichtigen. Hier eine Übersicht:

1. Die Endbereiche der Faltungen müssen weitestgehend immer auf gleicher Höhe liegen. Dies erleichtert das Aufbringen der 3M-Klebefolie und reduziert somit Fertigungskosten.

2. Wie unten dargestellt, sind runde Innenkanten mit ausreichend Abstand für eine Biegung empfehlenswert. Wir empfehlen, 2mm Abstand für eine sichere 180°-Biegung einzuplanen. Durch diese Biegezugaben werden die Leiterbahnen nicht durch knicken gefährdet und das Einreißrisiko der Flex-Platine wird minimiert.

3. Die Dicke der entstehenden Faltstelle beträgt je nach Design ca. 0,5 bis 0,7mm und kann somit entweder unter Schutzlacken mit eingegossen oder in Kanälen, Schlitzen oder Schächten integriert werden.

4. Naheliegend ist die Optimierung auf „0mm-Schlitze“. Wir raten von einer reinen 0mm-Schlitzfertigung (0mm Abstand zwischen den Flex-Schlangen) jedoch ab, da diese erhöhte Risiken mit sich bringt. Zum einen erfordert dies eine 0mm Biegung oder Falzung, welche das Kupfer verletzen kann. Des Weiteren stellt das scharfe Ende des Schlitzes eine Schwachstelle für entstehende Risse dar.

Sollten aus Gründen der Längenmaximierung und anschließenden festen Installation unbedingt 0mm-Abstände gewünscht, und Ihrer Meinung nach gefahrlos installierbar sein, so ist zumindest das Setzen von Endbohrungen (empfohlen ≥2mm) an den Schlitzen erforderlich. Zusätzliche Kupferrestringe sind vorteilhaft für die Stabilität, wenn es der Platz erlaubt. Somit wird die Einrissgefahr des ansonsten spitz endenden Schlitzes erheblich minimiert.

Die Platinen sind so unsererseits herstellbar, jedoch haben Sie ein erhöhtes Risiko in der weiteren Verarbeitung.

EigenschaftWerte, Erläuterung
Flex-Dicke 25µm bis 100µm
doppelseitiger Kleber 3M467, ca. 50µm
maximale Länge je nach Layout um die 10-12 Meter, länger denkbar
Kupferdicken 18 bis 35µm, bei 2-lagigen Platinen Standard 28µm
Lötstopp Abdeckfolie 25µm oder 50µm mit Epoxidkleber. Lötstopplack nicht empfohlen!
Flex-Material Polyimid kleberlos oder geklebt (Epoxid)
Oberfläche chemisch Nickel-Gold (ENIG) oder chemisch Zinn
Drucke Bestückungsdruck oder flächiger Farbdruck möglich (auf Abdeckfolie, rein optische Funktion)
Schnittverfahren Laser bei Prototypen, sonst mittels Stanzwerkzeug

Die Vorteile für das Endlos-Schlangen-Flex-Verfahren gegenüber einzeln gefertigten und verbundenen Flex-Streifen lassen sich wie folgt zusammenfassen:

  1. Die Platinen sind ausfallsicherer, da Schwachstellen wie Lötverbindungen vermieden werden.
  2. Die Platinen sind günstiger, da es sich um ein Standardprodukt handelt, dessen Mehrwert rein im Layout erzeugt werden kann.
  3. Die Platinen sind einfacher zu installieren, da das Falten und kleben in wenigen simplen Arbeitsschritten erfolgen kann.