Starrflex-Leiterplatten werden üblicherweise unter Verwendung von Kapton-Folien hergestellt, die mit Hilfe von Kleberfolien mit den Lagen verklebt werden. Die geringe Erweichungstemperatur (Tg) des Klebers sowie der hohe Ausdehnungskoeffizient, vor allem oberhalb dieser Temperatur, wirken sich negativ auf die Haltbarkeit von Starrflex-Leiterplatten aus. Die Anzahl der zulässigen Temperaturwechselzyklen für kleberhaltige Starrflex-Aufbauten ist um ein Vielfaches geringer als die vergleichbarer starrer Leiterplatten.
Eine Antwort auf dieses Thema gibt seit vielen Jahren die Fenster-Technik (Bild 1), bei der sich die kleberhaltigen Deckfolien auf die flexiblen Bereiche beschränken, während im Starrbereich Prepregs zum Einsatz kommen.
Polyimid statt Deckfolie
Bei den HT-Starrflex-Leiterplatten von Andus wird nun auf die Deckfolien komplett verzichtet. Diese Funktion übernimmt jetzt eine Polyimid-Schicht, die auf die kleberlose Flex-Lage gedruckt wird. Damit erhält man einen homogenen Materialverbund, der sich sauber verarbeiten lässt und glatte Hülsen ohne Übergangsstellen im Material erlaubt (Bild 2 und 3).
Die HT-Starrflex-Leiterplatten halten den Prüfbedingungen der höchsten JEDEC-Stufe (IPC J-STD-020C – Level 1) stand. Erstaunlich ist, dass im Schliffbild geometrische Veränderungen durch die Temperaturwechsel nicht einmal ansatzweise zu erkennen sind, was selbst für normale Multilayer unüblich ist.
Mit dieser Technologie sind die sonst kritischen Flex-Lagen zum neuen Maßstab für die Zuverlässigkeit geworden, da der Tg im Bereich von 200 °C liegt. Die richtige Materialkombination erlaubt jetzt auch Starrflex-Schaltungen in thermisch kritischen Bereichen und mit hohen Zuverlässigkeitsanforderungen. Besonders interessant ist diese Technologie vor allem für Anwender aus der Luft- und Raumfahrt.
Dr. Christoph Lehnberger
(hb)
