Fpc:n taivutussäteen laskentamenetelmä

Kun joustava FPC-piirilevy taivutetaan, jännitystyypit ydinlinjan molemmilla puolilla ovat erilaisia.

Tämä johtuu kaarevan pinnan sisä- ja ulkopuolella vaikuttavista erilaisista voimista.

Kaarevan pinnan sisäpuolella FPC altistetaan puristusrasitukselle. Tämä johtuu siitä, että materiaali puristuu ja puristuu, kun se taipuu sisäänpäin. Tämä puristus voi saada FPC:n sisällä olevat kerrokset puristumaan, mikä saattaa aiheuttaa komponentin delaminaatiota tai halkeilua.

Kaarevan pinnan ulkopuolella FPC altistuu vetojännitykselle. Tämä johtuu siitä, että materiaali venyy, kun se taivutetaan ulospäin. Ulkopintojen kuparijäljet ​​ja johtavat elementit voivat altistua jännitykselle, joka voi vaarantaa piirin eheyden. FPC:hen kohdistuvan jännityksen lieventämiseksi taivutuksen aikana on tärkeää suunnitella taipuisa piiri käyttämällä asianmukaisia ​​materiaaleja ja valmistustekniikoita. Tämä sisältää materiaalien käytön, jotka ovat sopivan joustavia, sopivan paksuisia ja FPC:n vähimmäistaivutussäteen huomioon ottamista. Riittävät vahvistus- tai tukirakenteet voidaan myös toteuttaa jännityksen jakamiseksi tasaisemmin piirissä.

Ymmärtämällä jännitystyypit ja ottamalla asianmukaiset suunnittelunäkökohdat huomioon FPC-joustavien piirilevyjen luotettavuutta ja kestävyyttä voidaan parantaa taivutettuna tai taivutettuna.

Seuraavassa on joitakin erityisiä suunnittelunäkökohtia, jotka voivat auttaa parantamaan joustavien FPC-piirilevyjen luotettavuutta ja kestävyyttä, kun ne ovat taivutettuja tai taipuneita:

Materiaalin valinta:Oikean materiaalin valinta on kriittinen. On käytettävä joustavaa alustaa, jolla on hyvä joustavuus ja mekaaninen lujuus. Joustava polyimidi (PI) on yleinen valinta sen erinomaisen lämpöstabiilisuuden ja joustavuuden ansiosta.

Piirin asettelu:Oikea piirijärjestely on tärkeää sen varmistamiseksi, että johtavat jäljet ​​ja komponentit sijoitetaan ja reititetään tavalla, joka minimoi jännityskeskittymät taivutuksen aikana. On suositeltavaa käyttää pyöristettyjä kulmia terävien kulmien sijaan.

Vahvistus- ja tukirakenteet:Vahvikkeiden tai tukirakenteiden lisääminen kriittisiin taivutusalueisiin voi auttaa jakamaan jännityksen tasaisemmin ja ehkäisemään vaurioita tai delaminaatiota. Vahvistuskerroksia tai ripoja voidaan levittää tietyille alueille yleisen mekaanisen eheyden parantamiseksi.

Taivutussäde:Pienimmät taivutussäteet on määriteltävä ja otettava huomioon suunnitteluvaiheessa. Pienimmän taivutussäteen ylittäminen johtaa liiallisiin jännityskeskittymiin ja epäonnistumiseen.

Suojaus ja kapselointi:Suojaukset, kuten muodolliset pinnoitteet tai kapselointimateriaalit, voivat lisätä mekaanista lujuutta ja suojata piirejä ympäristötekijöiltä, ​​kuten kosteudelta, pölyltä ja kemikaaleilta.

Testaus ja validointi:Kattava testaus ja validointi, mukaan lukien mekaaniset taivutus- ja taivutustestit, voi auttaa arvioimaan joustavien FPC-piirilevyjen luotettavuutta ja kestävyyttä todellisissa olosuhteissa.

Kaarevan pinnan sisäpuoli on painetta ja ulkopuoli on vetolujuus. Jännityksen suuruus liittyy joustavan FPC-piirilevyn paksuuteen ja taivutussäteeseen. Liiallinen rasitus tekee FPC:stä joustavan piirilevyn laminoinnin, kuparifolion murtuman ja niin edelleen. Siksi joustavan FPC-piirilevyn laminointirakenne tulisi järjestää suunnittelussa järkevästi siten, että kaarevan pinnan keskilinjan kaksi päätä ovat mahdollisimman symmetrisiä. Samalla tulee laskea pienin taivutussäde eri käyttötilanteiden mukaan.

Tilanne 1. Yksipuolisen joustavan FPC-piirilevyn vähimmäistaivutus on esitetty seuraavassa kuvassa:

Sen pienin taivutussäde voidaan laskea seuraavalla kaavalla: R= (c/2) [(100-Eb) /Eb]-D
Pienin taivutussäde R=, c:n paksuus = kuparikalvo (yksikkö m), D = peitekalvon paksuus (m), EB = kuparikalvon sallittu muodonmuutos (prosentteina mitattuna).

Kuparikuoren muodonmuutos vaihtelee eri kuparityypeillä.
A:n ja puristetun kuparin suurin muodonmuutos on alle 16 %.
B:n ja elektrolyyttisen kuparin suurin muodonmuutos on alle 11 %.

Lisäksi saman materiaalin kuparipitoisuus on myös erilainen eri käyttötilanteissa. Kertaluonteisessa taivutustilanteessa käytetään murtuman kriittisen tilan raja-arvoa (arvo on 16 %). Käytä taivutusasennuksessa IPC-MF-150:n määrittelemää vähimmäismuodonmuutosarvoa (valssatun kuparin arvo on 10 %). Dynaamisissa joustavissa sovelluksissa kuparipinnan muodonmuutos on 0,3 %. Magneettipäätä käytettäessä kuparipinnan muodonmuutos on 0,1%. Asettamalla kuparikuoren sallittu muodonmuutos voidaan laskea pienin kaarevuussäde.

Dynaaminen joustavuus: tämän kuparin ihosovelluksen kohtaus toteutuu muodonmuutoksella. Esimerkiksi IC-kortissa oleva fosforiluodi on se osa IC-kortista, joka on asetettu sirulle IC-kortin asettamisen jälkeen. Asennusprosessissa kuori muotoutuu jatkuvasti. Tämä sovelluskohtaus on joustava ja dynaaminen.

Yksipuolisen joustavan piirilevyn pienin taivutussäde riippuu useista tekijöistä, kuten käytetystä materiaalista, levyn paksuudesta ja sovelluksen erityisvaatimuksista. Yleensä taipuisan piirilevyn taivutettava säde on noin 10 kertaa levyn paksuus. Esimerkiksi, jos levyn paksuus on 0,1 mm, pienin taivutussäde on noin 1 mm. On tärkeää huomata, että levyn taivuttaminen minimitaivutussäteen alapuolelle voi aiheuttaa jännityskeskittymiä, johtavien jälkien rasitusta ja mahdollisesti levyn halkeilua tai delaminaatiota. Piirin sähköisen ja mekaanisen eheyden säilyttämiseksi on tärkeää noudattaa suositeltuja taivutussäteitä. On suositeltavaa kysyä joustavan levyn valmistajalta tai toimittajalta erityisiä taivutussäteitä koskevia ohjeita ja varmistaa, että suunnittelu- ja käyttövaatimukset täyttyvät. Lisäksi mekaanisen testauksen ja validoinnin suorittaminen voi auttaa määrittämään levyn kestämän enimmäisrasituksen vaarantamatta sen toimivuutta ja luotettavuutta.

Tilanne 2, joustavan FPC-piirilevyn kaksipuolinen kortti seuraavasti:

Niistä: R = pienin taivutussäde, yksikkö m, c = kuparikerroksen paksuus, yksikkö m, D = peittokalvon paksuus, yksikkö mm, EB = kuparipinnan muodonmuutos, prosentteina mitattuna.

EB:n arvo on sama kuin yllä.
D = välikerroksen keskipaksuus, yksikkö M

Kaksipuolisen joustavan FPC (Flexible Printed Circuit) piirilevyn pienin taivutussäde on yleensä suurempi kuin yksipuolisen paneelin. Tämä johtuu siitä, että kaksipuolisissa paneeleissa on johtavia jälkiä molemmilla puolilla, jotka ovat herkempiä jännitykselle ja jännitykselle taivutuksen aikana. Kaksipuolisen FPC flex pcb -levyn pienin taivutussäde on yleensä noin 20 kertaa levyn paksuus. Käyttämällä samaa esimerkkiä kuin aiemmin, jos levy on 0,1 mm paksu, pienin taivutussäde on noin 2 mm. On erittäin tärkeää noudattaa valmistajan ohjeita ja teknisiä tietoja kaksipuolisten FPC-piirilevyjen taivutuksessa. Suositellun taivutussäteen ylittäminen voi vahingoittaa johtavia jälkiä, aiheuttaa kerrosten delaminaatiota tai muita ongelmia, jotka vaikuttavat piirin toimivuuteen ja luotettavuuteen. On suositeltavaa kysyä valmistajalta tai toimittajalta erityisiä taivutussäteitä koskevia ohjeita ja suorittaa mekaaniset testaukset ja tarkastukset sen varmistamiseksi, että levy kestää vaaditut taivutukset suorituskyvystä tinkimättä.