FPC: Preisgünstig und zuverlässig

Aus dem Weltraum auf die Straße

Seit den 1960er Jahren bewähren sich elektronische Schaltungen auf flexiblen und starrflexiblen Leiterplatten (FPC) auch unter härtesten Einsatzbedingungen. Die Technik aus Luft- und Raumfahrt sorgt inzwischen auch in Consumer-Elektronik und im Automotivebereich immer öfter für preisgünstige und zuverlässige Verbindungen.


Beste Verbindungen auf engstem Raum und unter härtesten Bedingungen

Besonders interessante Trägermaterialien sind kleberlose Polyimidfolien wie zum Beispiel das Pyralux® von DuPont: Es bietet überzeugende Vorteile bei Hochtemperaturanwendungen, wie beispielsweise beim neuen 7G-Tronic Siebengang-Automatikgetriebe von Daimler Benz.

Flexible und starrflexible Leiterplatten werden zur dreidimensionalen Verbindung eingesetzt, besonders in begrenzten Einbaubedingungen oder auch bei extremen Umgebungsbedingungen. So werden sie unter anderem bereits seit Jahrzehnten in Elektronikgeräten wie Kameras, Notebooks, Festplatten und Handys millionenfach eingesetzt. Immer häufiger finden sich inzwischen aber auch Anwendungen mit flexiblen Schaltungen in Automotive-Applikationen, etwa als Ersatz für Stanzgitter.


Flexibles Einsatzspektrum und hohe Technik-Perfomance

Um die Möglichkeiten der Flex-Lösungen voll auszuschöpfen, benötigt man umfangreiche Material- und Fertigungskenntnisse. Durch die enge Zusammenarbeit mit der Fertigung verfügt GED über das nötige technische Know-how. Die mögliche Perfomance der Flex-Leiterplatten ist beeindruckend:

  • Hochtemperaturanwendungen
  • Strahlenfestigkeit
  • Thermische Verbindungskonzepte
  • Integration von Anschlusstechnik
  • HDI-Eignung, auch für DCA
  • Besonders auch bei Sensorik und High Speed Lösungen
  • uvm.

Weniger Verbrauch, verbesserte Fahrzeug-Performance: die 7G-Tronic

Flexschaltung statt Stanzgitter

Flexschaltung statt Stanzgitter

0508_03_a Das Beispiel des Automatikgetriebes zeigt die Substitution des Stanzgitters durch eine Flexschaltung (Quelle: Siemens VDO und DuPont).

Eine flexible Leiterplatte verbindet die Elektronik mit den Magnetventilen sowie diversen Sensoren und Schwimmern. Sie sind ebenfalls auf dem Rahmen fixiert. Entwickler und Lieferant des gesamten Moduls ist Siemens VDO Automotive. Signale und Ströme werden von einer flexiblen Leiterplatte (Flexfolie) zwischen der Steuerelektronik und dem Getriebestecker, den Sensoren und den Magnetventilen übertragen.

Basis der Schaltung ist eine Polyimidfolie, die aus einem temperaturfesten Acrylkleber und einer Kupferfolie besteht. Im Bereich der Elektronik ist die Flexfolie mit ihrer Rückseite auf eine starre Aluminiumplatte laminiert. Ihre Vorderseite wird platzsparend direkt gegen den Rahmen abgedichtet. So bildet die Folie zusammen mit dem Rahmen ein öldichtes Gehäuse für die Elektronik.

Das 7G-Tronic Siebengang-Automatikgetriebe senkt den Kraftstoffverbrauch, verbessert die Beschleunigung und ermöglicht deutlich schnellere Zwischenspurts als konventionelle 5-Gang-Automatikgetriebe.


Vom Mars zur Erde – Pyralux® sorgt für zuverlässige Elektronik

FPC für härteste Bedingungen

FPC für härteste Bedingungen

0508_03_eBesonders interessant für Flex-Anwendungen, die hohe Zuverlässigkeit unter extremen Umgebungsbedingungen erfordern, ist ebenfalls das Pyralux®. Ob Mars-Mission oder militärische Luftfahrt – das kleberlose Polyimid ist hoch temperaturbeständig und langzeit-zuverlässig. Sein Tg-Wert reicht bis 220 °C, und auch die geringe Z-Achsenausdehnung ist günstig (CTE von 106 ppm/C in der Z-Achse). Aufgrund seiner hervorragenden Eigenschaften – möglichst leicht und möglichst klein, dennoch hoch funktional, belastbar und beständig gegen extreme Umgebungsbedingungen – kam Pyralux® auch beim Bau der Mars-Landeroboter „Spirit“ und „Oportunity“ zum Einsatz.

Pyralux® sind Folienlaminate und -verbunde in unterschiedlichen Auslegungen (zum Beispiel auch flammhemmend), die als Trägermaterial für dünne, flexible gedruckte Leiterbahnen verwendet werden. Sie sind unter anderem in den genannten Mars-Rovern eingebaut. Dort verbinden sie die Schaltzentrale der Roboter mit den einzelnen Komponenten: Roboterarm, Kameras, Antenne, Räder und Sensoren.

Im Vergleich zu herkömmlichen Leitungen und Kabeln sparen sie bis zu 70 Prozent Bauraum ein. Mit einem entsprechenden Design erreicht man mit FPC-Konzepten höchste Zuverlässigkeitswerte für derartige Anforderungen.

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