Forum: Platinen Rigid-Flex: Leiterbahnen mit GND dazwischen?


von Patrick B. (p51d)


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Hallo miteinander

Ich habe mich schon durch die WE-Design-Rules gelesen, aber leider hat 
sich meine Frage noch nicht beantwortet: Wie breit düfen und können die 
Leiterbahnen sein, damit noch ein Biegeradius von ~4mm ohne mechanische 
Probleme realisiert werden kann?
Und ist es empfehlenswert zwischen den einzelnen analogen und digitalen 
Signalen noch eine GND-Verbindung als "Schirm" zu legen? Das schnellste 
Signal ist ein SPI mit 5MHz.

Dann noch eine Zusatzfrage: Wertden die Preise der LP anhand der cm2 des 
Flex-Teils in die höhe getrieben? Wenn dem so ist, dann würde die 
flexible Verbindung möglichst klein sein, oder? Also zwei Printe mit je 
40mm Breite werden über ein 9mm Breites Flex-Band verbunden. Soll dieses 
jetzt auch 40mm Breit sein oder reichen hier auch 20-30 (je nach 
Leiterbahnen)? Oder ist die Herstellun mit unterschiedlichen Breiten 
schieriger/aufwendiger?


Besten Dank für die Hilfe
Gruss
Patrick

von Arno Nym (Gast)


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Die Flex Folie wird im einfachsten Fall vollflächig mit dem FR4 verklebt 
- also dürfte es egal sein, wie breit dein Flex teil ist.
Würth hat übrigens einen sehr hilfsbereiten Support, den man sowas auch 
direkt fragen kann - die kommen auch gerne auf nen Kaffee bei dir vorbei 
;)

von Frank B. (f-baer)


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Patrick B. schrieb:
> Hallo miteinander
>
> Ich habe mich schon durch die WE-Design-Rules gelesen, aber leider hat
> sich meine Frage noch nicht beantwortet: Wie breit düfen und können die
> Leiterbahnen sein, damit noch ein Biegeradius von ~4mm ohne mechanische
> Probleme realisiert werden kann?

Der Biegeradius ist abhängig von der Dicke der flexiblen Schicht. Als 
Größenordnung kannst du dir Faktor 20 merken, d.h. Biegeradius >= 20* 
Dicke.
Bei 50µm Flex, 18µm Kupfer beidseitig kommst du so auf ca. 2mm 
Biegeradius.
Mit der Breite der Leiterbahn hat das nichts zu tun.

> Und ist es empfehlenswert zwischen den einzelnen analogen und digitalen
> Signalen noch eine GND-Verbindung als "Schirm" zu legen? Das schnellste
> Signal ist ein SPI mit 5MHz.

Kommt auf deine Anwendung an. Schaden kann es bestimmt nicht.

> Dann noch eine Zusatzfrage: Wertden die Preise der LP anhand der cm2 des
> Flex-Teils in die höhe getrieben? Wenn dem so ist, dann würde die
> flexible Verbindung möglichst klein sein, oder? Also zwei Printe mit je
> 40mm Breite werden über ein 9mm Breites Flex-Band verbunden. Soll dieses
> jetzt auch 40mm Breit sein oder reichen hier auch 20-30 (je nach
> Leiterbahnen)? Oder ist die Herstellun mit unterschiedlichen Breiten
> schieriger/aufwendiger?

Da die gesamte LP eine Flexlage hat, ist der Preis abhängig von der 
Gesamtgröße des Starrflex-Verbundes. Meistens lässt sich mit Flex kein 
sonderlich platzsparender Nutzenaufbau realisieren, daher kannst du dir 
auch einfach ein Rechteck so denken, dass es das komplette Design 
umfasst. Hier musst du ggf. den technologischen Rand beachten.

von Reinhard Kern (Gast)


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Frank Bär schrieb:
> Da die gesamte LP eine Flexlage hat, ist der Preis abhängig von der
> Gesamtgröße des Starrflex-Verbundes.

Ja, zunächst mal. Wenn aber der Flex-Anteil gross ist, muss vom starren 
Aufbau viel weggefräst werden, das kostet auch.

Bei solchen Spezialitäten hat es aber wenig Sinn sich selbst Gedanken zu 
machen, die kann man sich nur anbieten lassen.

Gruss Reinhard

von Patrick B. (p51d)


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Besten Dank für die Antworten.

Ich habe mir einmal eine Offerte zukommen lassen, und da hat es mich 
doch etwas überrascht:
Eine Serie von 400 Printen bei einer Grösse von 100x30 mit 10mm Flex als 
Verbindung kommt auf ~4000 Euro. Wenn ich jetzt aber beide Printteile 
über ein Flachbandkabel verbinden würde, dann komme ich bei einer Nutze 
auf etwa 400 Euro. Das macht ~9 Euro, die für Fehler, Verwaltung und 
Montage draufgehen dürfen, damit die Flex-Variante rentabel wird. Ist 
das realistisch?

Gruss

von Mac G. (macgyver0815)


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>  kommt auf ~4000 Euro.

Wie hoch sind denn da die Einmalkosten?

von Helmut S. (helmuts)


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> ann noch eine Zusatzfrage: Wertden die Preise der LP anhand der cm2 des
Flex-Teils in die höhe getrieben?

Da kann man als Anhaltspunkt von Faktor 3 im Preis ausgehen nach meiner 
Erfahrung. Starrflex macht nur Sinn, wenn keine andere Möglichkeit zur 
Realisierung möglich ist, denn es wird immer sehr teuer werden.

von Bernd W. (berndwiebus) Benutzerseite


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Hallo Patrick B.

> Ich habe mir einmal eine Offerte zukommen lassen, und da hat es mich
> doch etwas überrascht:

Ich bin eher Überrascht, das es so billig ist. Ich kannte das teurer. 
;O)
Flex bzw. Starrflex ist eher was für sehr große Stückzahlen. Und 400 
Stück sind nicht wirklich viel, obwohl die meisten Firmen, die ich 
persönlich kenne,  eher noch darunter bleiben.

> Das macht ~9 Euro, die für Fehler, Verwaltung und
> Montage draufgehen dürfen, damit die Flex-Variante rentabel wird. Ist
> das realistisch?

Auch das hängt am Detail. ;O) Du kommst ohne Steckermontage, stecken und 
dergleichen aus. Dafür hast Du eine, allerdings an einer Stelle biegsame 
Platine.
Ob das Deine Montage erleichtert, oder ob gerade dadurch die Montage 
wegen des an den falschen Stellen beengten Platzes eine ehlende Fummelei 
wird, kann nur der beurteilen, der auch das Drumherum kennt.

Auch die Robustheit der flexiblen Verbindung hängt an Details des 
Material und der Verarbeitung. Es gibt Flexverbindungen, die sollten 
nach der Montage möglichst nicht  mehr bewegt werden. Andere sind 
robuster als die meisten Leitungen und Stecker. Hängt also auch daran, 
ob Du sagen kannst: Wenn einmal montiert, muss auch keiner mehr ran....

Für Reparaturen musst Du nun die ganze Einheit wechseln, und kannst 
nicht am Stecker trennen. Dafür musst Du keine Stecker einlagern, 
verarbeiten, und Dich dann mit schlechten Kontakten rumärgern, aber wenn 
jetzt an der Stelle was schiefläuft, ist es dann auch wirklich aus. 
Andere Leitung verwenden oder anderen Steckersockel einlöten ist nicht 
mehr....

Für Prototypen kannst Du natürlich immer noch was hinfädeln, solange Du 
Zugang zu den Leiterbahnen an lötfähigen Stellen hast.

Für große Stückzahlen, wo nicht repariert werden muss, weil entweder so 
billig, das weggeworfen wird oder so qalitätvoll, dass es nicht 
kaputtgeht, ist es ok, und wird ja auch so gemacht. Dafür ist es u.U. 
auch etwas einfacher, Qualitätvoll zu sein.

Noch zu Berücksichtigen: Selbst wenn Du mit dem ersten Flexdesign nicht 
so viel Glück hast, das nächste wird wegen der gewonnenen Erfahrung 
besser....

Reinhards Einwand wegen der Fräsungen ist auch noch eine Sache....sehr 
viel Flex wird als Kabelbaumersatz verwendet. Und es ist eben eine Sache 
des Geschicks, und der Erfahrung, gerade bei langen Verbindungen, etwas 
so Aufzubauen, das sich Nutzen so ineinander Schachteln lassen, das 
möglichst wenig Verschnitt ist, und das ganze auch noch robust ist.

Kuriosität am Rande: Ich hab mal gesehen, das an beiden Seiten einer 
Flexverbindung Footprints für Steckersockel vorgesehen waren, die aber 
nicht Bestückt waren. ;O)
Keine Ahnung, ob da welche im Team aneinander vorbeidesignt haben, oder 
ob irgendjemand für alle Fälle auf Nummer Sicher gehen wollte. Vieleicht 
waren es ja auch nur Messpunkte. ;O)

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic
http://www.dl0dg.de

von Patrick B. (p51d)


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Mac Gyver schrieb:
>>  kommt auf ~4000 Euro.
>
> Wie hoch sind denn da die Einmalkosten?

Die wurden hier auf etwa 700 Euro beziffert.

Der Grund wieso ich mich mitlerweile für Starr-Flex entschieden habe 
ist, dass 2 Platinen in ein Gehäuse im rechten Winkel eingebaut werden 
müssen, und der biegbare Teil leider nur knapp 9mm lang ist (also wirds 
auch nichts mit kaufbaren Flex-Verbindungen und den entsprechenden 
Steckern, was der Preis fast auf den gleichen Wert wie die 
Starr-Flex-Variante erhöht). Ausserdem ist der Platz sehr beschränkt: 
über den LPs habe ich nur zwischen 3 und 5mm Luft und die LPs selber 
sind auch nur knapp 35x25mm gross. Also würde die Montage eine richtige 
Fummelei was die Fehlerquote wieder erhöht. Zudem müsste jemand die 
Kabel Vorbereiten (zuschneiden und abisolieren, wobei das heute bei den 
Maschninen ein Knopfdruck ist und dann kann man warten bis die 1000 
Kabel bereit sind). Bei einer Kabel-Stecker-Verbindung reicht mir der 
Platz nicht, also wäre das eine Kabel-Verlötarbeit, was auch wieder Zeit 
braucht...
Unterm Strich komme ich immer noch günstiger mit der Starr-Flex Version, 
obwohl es auf der Rechnung ganz anders aussieht.

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