Immer kleiner – immer besser
Die stetig steigende Integration von Elektronik bestimmt den Alltag von uns Menschen. Daher sind z.B. flexible und starr-flexible Schaltungen in sehr vielen Produkten des täglichen Lebens enthalten. Der Trend zu immer kleineren und dennoch an die dreidimensionale Kontur immer besser angepassten Schaltungsträgern ist auch hier ungebrochen.
Seit mehreren Jahren arbeitet Würth Elektronik an Lösungen für diese Fragestellungen. Als ein Teil der Lösung wurden deshalb dehnbare Schaltungsträger zusammen mit dem Fraunhofer Institut entwickelt. Durch die Einführung von thermoplastischem Polyurethan (TPU) als neues Basismaterial und die Ausführung von Leiterbahnen in z.B. Mäander- oder Schlangenform können Eigenschaften wie extreme Flexibilität bis hin zur Biegeschlaffheit oder Elastizität geschaffen werden. Diese Eigenschaften ermöglichen damit komplett neue Anwendungsfelder für die Integration von Elektronik in den Bereichen Sensortechnologie, Smart Textiles oder (Soft-)Robotik. Zusätzlich eignen sich die weichen und hautfreundlichen Eigenschaften der Polyurethane für den Einsatz im medizinischen Bereich.
Vorteile der Würth Elektronik STRETCH.flex Technologie
Relevante Parameter für fertigungsgerechtes Leiterplatten-Design
Moderne Leiterplatten-Lösungen sind mehr als nur Verbindungselemente. Sie sind der Schlüssel zum Fortschritt in der Elektronik. Vor diesem Hintergrund unterstützen wir unsere Kund:innen aktiv bei der Entwicklung und bieten darüber hinaus eigene Systemlösungen mit elektronischen Funktionen.
Die STRETCH.flex Design Regeln umfassen alle wichtigen Kenngrößen, die Sie benötigen, um Ihr Projekt erfolgreich zu machen:
In unserem Design Guide finden Sie eine Übersicht über alle Varianten unserer Flex-Lösungen. Außerdem haben unsere Spezialist:innen hier wertvolle Designtipps für Sie zusammengefasst. Damit bringen Sie Ihre Anwendung zuverlässig und sicher zum Erfolg.
Starten Sie schneller mit Ihrem Layout – dank standardisierter Lagenaufbauten
Mit diesen Stackups verwenden Sie automatisch marktübliche und kostenoptimierte Standards und vermeiden teure Sonderaufbauten. Außerdem wird eine qualitativ hochwertige und kostengünstige Herstellung mit kürzeren Lieferzeiten ermöglicht, da lagerhaltige Materialien verwendet werden und standardisierte Produktionsabläufe eingehalten werden.
Hier finden Sie unsere Standard Lagenaufbauten für STRETCH.flex in digitaler Form zum Import in Ihre EDA-Software und als PDF.
Grundsätzlich sind alle Ausführungen nach IPC-2223 Use A (Flex-to-install) ausgelegt.
Anwendungsbeispiel
Für die direkte Überwachung von Lungen- und Herzfunktion von Neu- und Frühgeborenen (Neonatologie) wird ein dehnbares Substrat eingesetzt, welches direkt in den Brustgürtel mit eingebracht wird.
Direkte Überwachung von Lungen- und Herzfunktion
Anwendungsbeispiel
In dieser Fahrradjacke des Designers Wolfgang Langeder, die zusammen mit dem Fraunhofer IZM entwickelt wurde, befindet sich mehrere dehnbare Schaltungsträger, die durch die integrierten und aktiv sensorgesteuerten LEDs wesentlich zur interaktiven Sicherheitsbeleuchtung beitragen.
Radsportjacke mit STRETCH.flex-Technologie
Informationen finden Sie in unserem Datenblatt.
Aufgrund des erhöhten Handlingsaufwands während der Herstellung ist die STRETCH.flex Technologie ca. 15-25% teurer als eine vergleichbare STARR.flex Leiterplatte.
Ja, generell ist eine Anwendungen im textilen Bereich möglich. Das von uns eingesetzte Polyurethan kann auf textile Oberflächen laminiert werden, je nach Applikation wird jedoch zum Schutz der Bauteile eine Verkapselung empfohlen (z.B. Glob Top).
Durch diverse Forschungs- und erste Kundenprojekte konnten wir vor allem beim Umformen, Hinterspritzen und Laminieren der Schaltungen positive Erfahrungen sammeln.
Die STRETCH.flex Platinen können im Reflow-Verfahren mittels Niedrig-Temperatur-Lot gelötet werden. Aktuell gibt es keine weiteren Erfahrungswerte bei Anwendung anderer Lötverfahren mit Niedertemperatur-Loten, z.B. Dampfphasenlöten oder Wellenlöten. Dies muss individuell geprüft werden. Der Einsatz von normalen SAC-Loten oder generell von Loten mit Liquidus-Temperaturen von 145°C wird nicht empfohlen, da hierbei der Erweichungspunkt bzw. Schmelzpunkt von TPU erreicht wird.
Eine Flip-Chip Bestückung ist möglich, jedoch muss der Flip-Chip Prozess genauer betrachtet werden. Wird ein Lotbasierter Flip-Chip Prozess verwendet, muss eine Niedertermperatur-Lotpaste verwendet werden. Bei Klebstoffbasierten Flip-Chip Prozessen (ICA, ACA, NCA) muss die Aushärtetemperatur des verwendeten Klebstoff zu den Einsatztemperaturen des Thermoplastischen Polyurethan passen.
Bei der Herstellung werden standardisierte Leiterplatten-Produktionsprozesse verwendet. Leiterbahnen nur aus Gold sind deshalb aus Prozessgründen nicht möglich. Die Kupferleiterbahnen können jedoch im nasschemischen Prozess mit einer Gold-Oberfläche beschichtet werden.
Derzeit verwenden wir ausschließlich Kupfer als leitfähiges Material, jedoch arbeitet unsere F&E aktuell aktiv an Aufbauten, die dehnbare Tinten verwenden.
Wir verwenden ausschließlich durchsichtiges/milchiges TPU, an der Einführung von farbigen TPU wird gearbeitet.
Die Produktion der STRETCH.flex Technologie erfolgt nach IATF zertifizierten Herstellungsprozessen, eine Verwendung im Automotive Bereich ist jedoch abhängig vom tatsächlichen Anwendungsgebiet (z.B. ist eine Anwendung im Motorraum aufgrund der Temperaturen kritisch zu bewerten). Sprechen Sie uns hierzu an, wir beraten Sie gerne.
Durch die Herstellung im Produktionspanel (420 mm x 570 mm) ergibt sich eine maximale Länge von 570 mm. Zur Realisierung von größeren Schaltungen können diese jedoch in Schlangen- bzw. Mäanderform gelegt und gefaltet werden.
Nein, derzeit wird diese Funktion noch nicht angeboten.
Unsere aktuell realisierbaren Lagenaufbauten für die STRETCH.flex Technologie finden Sie in unseren Design Rules.
Dann stellen Sie diese Frage gerne per Mail an unsere Produktspezialist:innen.
Würth Elektronik STRETCH.flex Technologie spielerisch verstehen
Lernen Sie die Möglichkeiten der STRETCH.flex Technologie in Bezug auf Design und Anwendungen detailliert kennen. Das Handmuster WE.band zeigt die praktische Umsetzung von dehnbaren Kupferleitern in Ihrem EDA-Tool.
STRETCH.flex Leiterplatten
Sehen Sie sich hier die Aufzeichnungen und Präsentationen unserer STRETCH.flex Webinare an:
"STRETCH.flex – eine dehnbare Leiterplatte – Einführung"
"STRETCH.flex 2.0 – wir dehnen die Grenzen des Designs!"
"Flexibel, dehnbar und biegeschlaff: STRETCH.flex Handmuster WE.band!"
Webinar "STRETCH.flex 2.0 – wir dehnen die Grenzen des Designs!"
