FR4 Semiflex - billiger als ein Kabelbaum? Webinar am 6. Mai 2014 Referent: Andreas Schilpp 07.05.2014 Seite 1 von 30 www.we-online.de
FR4 Semiflex - billiger als ein Kabelbaum? Definition, Begriffsklärung Systemvergleich Kabelbaum versus FR4 Semiflex Designprozess Designregeln, Lagenaufbau Herstellprozesse Cost- / performance- Vergleiche Verarbeitung von FR4 Semiflex Leiterplatten Anwendungsbeispiele Ausblick 07.05.2014 Seite 2 von 30 www.we-online.de
Definition, Begriffsklärung 1 semi ist ein lateinisches Präfix im Sinne von halb (Wikipedia) Flexibilität (von lat. flectere biegen, beugen) (Wikipedia) unscharf, nicht messbar In diesem Sinne ist also alles biegbar, also auch alles flexibel??? Im Weiteren: FR4Semiflex = biegbar Dünn oder partiell dünn mit speziellem Lack ohne flexible Folien wie PI 07.05.2014 Seite 3 von 30 www.we-online.de
Definition, Begriffsklärung 2 Partielle Dickenreduktion typischerweise durch Tiefenfräsen meist mit Spezialfräser (Phase, Radius) Teilweise auch Einsatz von Trennfolien oder Trennlacken Fotos: Ruwel, Isola, WE 07.05.2014 Seite 4 von 30 www.we-online.de
Definition, Begriffsklärung 3 Klarstellung bezüglich Duraflex (Isola 2005): nie in Serie produziert Heute wirbt Isola mit Semiflex spezielle FR4 Dünnlaminate Die Einflüsse auf die Biegbarkeit: Dicke Harz und Glasqualität Mechanikdesign und Layout Kupferqualität Fotos: Ruwel, Isola, WE 07.05.2014 Seite 5 von 30 www.we-online.de
Großer Einfluß: Prepregkonstruktion FR4 prepreg type 106 FR4 prepreg type 1080 FR4 prepreg type 2116 FR4 prepreg type 7628 dielectric thickness 50 55 µm dielectric thickness 60-70 µm dielectric thickness 85 100 µm Nicht geeignet für Microvias FR4 Semiflex Quelle: Isola 07.05.2014 Seite 6 von 30 www.we-online.de
Systemvergleich: Kabelbaum versus FR4 Semiflex Inhomogenes System Homogenes System 07.05.2014 Seite 7 von 30 www.we-online.de
Systemvergleich: Kabelbaum versus FR4 Semiflex Inhomogenes System Homogenes System Bei wenigen Kontakten preiswerter Viele Löt- oder Kontaktstellen Bei Steckern lösbar und reparierbar Sehr robust (Ziehen am Kabel) Weniger Bauteile, günstige Logistik Einsparung Fläche für Stecker Footprint bzw. Lötpunkte Besste Verdrahtungssicherheit Perfekte Testbarkeit Bessere Signalintegrität 07.05.2014 Seite 8 von 30 www.we-online.de
Systemvergleich: gewinkelter Stecker versus FR4 Semiflex 07.05.2014 Seite 9 von 30 www.we-online.de
Fertigungsablauf FR4 Semiflex Multilayer 8 Lagen 07.05.2014 Seite 10 von 30 www.we-online.de
Fertigungsablauf FR4 Semiflex Multilayer 8 Lagen 07.05.2014 Seite 11 von 30 www.we-online.de
Fertigungsablauf FR4 Semiflex Multilayer 8 Lagen 07.05.2014 Seite 12 von 30 www.we-online.de
Fertigungsablauf FR4 Semiflex Multilayer 8 Lagen 07.05.2014 Seite 13 von 30 www.we-online.de
Es folgt eine Für eine möglichst eindeutige Benennung von Aufbauten verwenden wir eine logische Struktur ähnlich Starrflex. Was meinen Sie: Wie ist unsere Nomenklatur eines FR4 Semiflex Multilayers mit - 8 Lagen und davon - 1 Kupferlage im Biegebereich auf TOP und - 1 Kupferlage im Biegebereich auf Bottom? 07.05.2014 Seite 14 von 30 www.we-online.de
Designprozess Unsere Idee vom Systemhaus: 07.05.2014 Seite 15 von 30 www.we-online.de
Designregeln, Lagenaufbau WE Designregeln immer aktuell im Internet Ungünstig: Kupferfreie Fläche, kleine Außenradien Gut: Biegebereich gleichmäßig mit Kupfer belegt, großer Außenradius Lagenaufbau: Vorschlag von WE anfragen! 07.05.2014 Seite 16 von 30 www.we-online.de
Designregeln, Lagenaufbau Biegerichtung beachten S-förmige Biegung durch 2 Biegebereiche! Lagerwirkung optimieren 07.05.2014 Seite 17 von 30 www.we-online.de
Biegeradien, Biegewinkel, Biegebereichslänge Minimaler Biegeradius R bei Biegebereich 1-lagig: standardmäßig 5mm (zum Vergleich: Starrflex 1mm) 1-lagig mit speziell angepasstem Multilayer Aufbau: 4mm 2-lagig: nach Absprache (stark abhängig vom Aufbau) Anzahl Biegezyklen: typisch 10 bei minimal erlaubtem Biegeradius Biegebereichslänge L 07.05.2014 Seite 18 von 30 www.we-online.de
FR4 Semiflex: Vorbiegen und Befestigung Definierte Vorformung vor der Montage! Montage auf Kunststoffgehäuse: 07.05.2014 Seite 19 von 30 www.we-online.de
Design: Hinweise und Tipps Gliederkette reduzierter Fräsaufwand einzelnes Segment nur wenig gebogen! Große 180 Bereiche ersetzen durch 2 x 90 mit starrem Zwischenteil 07.05.2014 Seite 20 von 30 www.we-online.de
Cost- / performance- Vergleich: FR4 Semiflex zu Kabelbaum Kosten Performance 07.05.2014 Seite 21 von 30 www.we-online.de
Cost- / performance- Vergleich: FR4 Semiflex zu Starrflex Kosten Performance 07.05.2014 Seite 22 von 30 www.we-online.de
Es folgt eine Worin sehen Sie persönlich das größte Potenzial durch einen Umstieg von Kabelbaum auf FR4 Semiflex? Mehrfachnennungen sind möglich! 07.05.2014 Seite 23 von 30 www.we-online.de
Anwendungsbeispiele Meßtechnik Hydraulikantrieb Alte Lösung! 07.05.2014 Seite 24 von 30 www.we-online.de
Anwendungsbeispiele Meßtechnik Hydraulikantrieb Die Platine bestückt eingebaut 07.05.2014 Seite 25 von 30 www.we-online.de
Anwendungsbeispiele TPC84 Touchscreen Bediengerät mit Ethernet / TCP/IP Anbindung 07.05.2014 Seite 26 von 30 www.we-online.de
Anwendungsbeispiele Switchbox 12 x 13 Applications: Groundwater exploration, geotechnical investigation, monitoring of dams and dikes, environmental studies, geological survey, mineral prospecting, archaeology, detecting of cavities and buried objects, underwater, marine, borehole and cross-hole measurements. 07.05.2014 Seite 27 von 30 www.we-online.de
Anwendungsbeispiele Switchbox 12 x 13 07.05.2014 Seite 28 von 30 www.we-online.de
Anwendungsbeispiele Switchbox 12 x 13 07.05.2014 Seite 29 von 30 www.we-online.de
Ausblick In Entwicklung: Biegebereiche 3-lagig Power Semiflex: Kombination mit geschweißten WIRELAID Drähten 07.05.2014 Seite 30 von 30 www.we-online.de