Highspeed-Signalübertragung: Flex-PCB-Design neuer Baustein im Systemtechnik LEBER Leistungsportfolio

Steigende Nachfrage nach flexiblen Leiterplatten

(industrietreff) - Nürnberg, den 20.03 2024 - Elektronische Komponenten in flexibler Form sind zunehmend gefragt - nicht zuletzt durch die Zunahme von Smart Wearables und generell in Produkten, in denen das Platzangebot knapp bemessen ist. Die STL Systemtechnik LEBER GmbH ( www.leber-ingenieure.de), Anbieter von Entwicklungsleistungen im Bereich Embedded- und Mechatroniksysteme und Teil der Burger Group, trägt dieser Entwicklung Rechnung und bietet auch die Designerstellung für flexible Leiterplatten an.



"Der Service fügt sich sehr gut in unser Gesamtportfolio ein" begründet STL Geschäftsführer Stefan Angele diesen strategischen Schritt. "Denn neben fundiertem Elektronikwissen verfügen unsere Entwickler auch über das nötige mechanische Knowhow, das gerade beim Designen flexibler Leiterplattenbereiche wichtig ist. Diese umfassen Kupferbahnen, die nur bedingt belastbar sind - das erfordert gewisse Materialkenntnisse sowie natürlich die Expertise zur Signalübertragung". Außerdem seien beim Flex-PCB-Design viele verschiedene Faktoren zu berücksichtigen, damit die Anwendung am Ende tatsächlich funktioniere und geforderten Standards entspricht. Gleichzeitig sind spezielle Designvorgaben der Leiterplattenhersteller einzuhalten.



Maßgeschneiderte flexible Leiterplatten vom Profi



Da Lösungen von der Stange derzeit nicht auf dem Markt erhältlich sind, wird jede Leiterplatte komplett nach Kundenanforderungen neu designt. Dabei wird auch festgelegt, ob und an welchen Stellen der Einsatz von Flex-Bereichen sinnvoll ist. Gerade in sehr engen Bauräumen bzw. Gehäusen ist dies eine zunehmend beliebte Alternative, um den Platz für Steck- und Leitungskomponenten einzusparen. Steht das Leiterplattendesign einmal fest, werden die Fertigungsdaten aus dem CAD-System direkt an den dafür spezialisierten Hersteller übertragen und die Leiterplatten auf dieser Basis produziert.

Die LEBER Ingenieure übernehmen dabei sämtliche Prozessschritte - von der Schaltungsentwicklung bis hin zur Erstellung des finalen Layouts. Eine besondere Herausforderung ist dabei häufig das begrenzte Platzangebot im Endgerät und damit die Komponentenplatzierung. Denn trotz der Enge müssen die in der Flex-PCB enthaltenen starren Platinen in einem gewissen Mindestabstand platziert werden und entsprechende Biegeradien eingehalten werden. Auch Anforderungen an die High-Speed-Datenübertragung können berücksichtigt werden. Dabei werden Risiken hinsichtlich der Signal- und Leistungsintegrität sowie elektromagnetischen Unverträglichkeiten im Design berücksichtigt.



Herausforderung High-Speed-Design



Beispiele für High-Speed Design sind Signalübertragungen für PCI-Express, USB 3.1 oder auch Gigabit-Ethernet, welche in mehr oder weniger jedem Produkt nach aktuellem Stand der Technik genutzt werden. Die LEBER Ingenieure bringen für die Umsetzung profundes Knowhow im Bereich der Signalübertragung sowie der Werkstoffkunde mit. Dies ist wichtig, da gerade in Biegebereichen eine Durchkontaktierung vermieden werden und die Leiterbahnbreite einheitlich bleiben sollte. Der Grund: mehrere Lagen erhöhen die Dicke, wodurch es bei unsachgemäßem Design zum I-Beam-Effekt kommen kann. Um das High-Speed-Signal-Routing sicher zu gewährleisten, kommen bei Systemtechnik LEBER PCI-Express, USB 3.1. Anschlüsse sowie die Übertragungstechnologie Gigabit-Ethernet zum Einsatz - in manchen Anwendungsfällen kombiniert mit Differential Pair Routing und Impedanzkontrolle und -management.



Die Experten im LEBER-Entwicklerteam sind im Umgang mit solchen Aufgabenstellungen erfahren, haben potenzielle Schwachstellen von Beginn des Entwicklungsprojekts an im Auge und unterstützen im gesamten Produktentwicklungsprozess. Unternehmen, die ihre Inhouse-Entwicklung gerne auf Stand bringen oder ihre Hardware-Schaltungsentwicklung auslagern möchten, können sich von Systemtechnik LEBER ganz oder teilweise unterstützen lassen. Das STL-Team übernimmt auf Wunsch außerdem auch die Unterstützung bei der passenden Lieferantenauswahl für die entsprechende Kundenapplikation, stellen die langfristige Verfügbarkeit sowie eventuell notwendige Anforderungen wie die AECQ-Qualifizierung im Automotivebereich sicher, begleiten die Zertifizierung des Endprodukts und unterstützen bei der Serieneinführung des jeweiligen Produkts.

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Datum: 20.03.2024 - 16:25 Uhr
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Elektro- und Elektronik

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