Metoda de calcul a razei de îndoire a fpc

Când placa de circuit flexibil FPC este îndoită, tipurile de tensiuni de pe ambele părți ale liniei de bază sunt diferite.

Acest lucru se datorează forțelor diferite care acționează în interiorul și în exteriorul suprafeței curbe.

Pe partea interioară a suprafeței curbate, FPC este supusă solicitărilor de compresiune. Acest lucru se datorează faptului că materialul este comprimat și stors pe măsură ce se îndoaie spre interior. Această compresie poate determina comprimarea straturilor din FPC, ceea ce poate cauza delaminarea sau fisurarea componentei.

Pe exteriorul suprafeței curbe, FPC este supus la tracțiune. Acest lucru se datorează faptului că materialul este întins atunci când este îndoit spre exterior. Urmele de cupru și elementele conductoare de pe suprafețele exterioare pot fi supuse unor tensiuni care pot compromite integritatea circuitului. Pentru a reduce stresul asupra FPC în timpul îndoirii, este important să proiectați circuitul flexibil folosind materiale și tehnici de fabricație adecvate. Aceasta include utilizarea materialelor cu flexibilitate adecvată, grosime adecvată și luarea în considerare a razei minime de îndoire a FPC. De asemenea, pot fi implementate structuri suficiente de armare sau de susținere pentru a distribui stresul mai uniform pe circuit.

Prin înțelegerea tipurilor de stres și luarea în considerare a designului adecvat, fiabilitatea și durabilitatea plăcilor de circuite flexibile FPC atunci când sunt îndoite sau îndoite pot fi îmbunătățite.

Următoarele sunt câteva considerații specifice de proiectare care pot ajuta la îmbunătățirea fiabilității și durabilității plăcilor de circuite flexibile FPC atunci când sunt îndoite sau îndoite:

Alegerea materialului:Alegerea materialului potrivit este esențială. Trebuie utilizat un substrat flexibil cu o bună flexibilitate și rezistență mecanică. Poliimida flexibilă (PI) este o alegere comună datorită stabilității și flexibilității sale termice excelente.

Dispunerea circuitului:Dispunerea corectă a circuitului este importantă pentru a se asigura că urmele și componentele conductoare sunt plasate și direcționate într-un mod care reduce la minimum concentrațiile de tensiuni în timpul îndoirii. Se recomandă utilizarea colțurilor rotunjite în locul colțurilor ascuțite.

Structuri de armare si suport:Adăugarea de armături sau structuri de susținere de-a lungul zonelor critice de îndoire poate ajuta la distribuirea mai uniformă a tensiunii și poate preveni deteriorarea sau delaminarea. Straturile sau nervurile de armare pot fi aplicate pe zone specifice pentru a îmbunătăți integritatea mecanică generală.

Raza de curbare:Razele minime de îndoire trebuie definite și luate în considerare în timpul fazei de proiectare. Depășirea razei minime de îndoire va duce la concentrații excesive de tensiuni și defecțiuni.

Protecție și încapsulare:Protecția, cum ar fi acoperirile conforme sau materialele de încapsulare, poate oferi o rezistență mecanică suplimentară și poate proteja circuitele de elementele de mediu, cum ar fi umiditatea, praful și substanțele chimice.

Testare și validare:Efectuarea de teste și validare cuprinzătoare, inclusiv teste mecanice de îndoire și flexibilitate, poate ajuta la evaluarea fiabilității și durabilității plăcilor de circuite flexibile FPC în condiții reale.

Interiorul suprafeței curbe este presiune, iar exteriorul este la tracțiune. Mărimea tensiunii este legată de grosimea și raza de îndoire a plăcii de circuite flexibile FPC. Stresul excesiv va face FPC laminarea plăcii de circuit flexibile, fractura foliei de cupru și așa mai departe. Prin urmare, structura de laminare a plăcii de circuite flexibile FPC ar trebui să fie aranjată în mod rezonabil în proiectare, astfel încât cele două capete ale liniei centrale ale suprafeței curbe să fie simetrice cât mai mult posibil. În același timp, raza minimă de îndoire ar trebui calculată în funcție de diferite situații de aplicare.

Situația 1. Îndoirea minimă a unei plăci de circuite flexibile FPC cu o singură față este prezentată în următoarea figură:

Raza sa minimă de îndoire poate fi calculată prin următoarea formulă: R= (c/2) [(100-Eb) /Eb]-D
Raza minimă de îndoire a lui R=, grosimea lui c= peliculă de cupru (unitatea m), grosimea peliculei de acoperire D= (m), deformarea admisă a EB= pielea de cupru (măsurată în procente).

Deformarea pielii de cupru variază în funcție de diferitele tipuri de cupru.
Deformarea maximă a A și a cuprului presat este mai mică de 16%.
Deformarea maximă a cuprului B și electrolitic este mai mică de 11%.

În plus, conținutul de cupru al aceluiași material este, de asemenea, diferit în diferite ocazii de utilizare. Pentru o ocazie de îndoire unică, se utilizează valoarea limită a stării critice de fractură (valoarea este de 16%). Pentru proiectarea instalației de îndoire, utilizați valoarea minimă de deformare specificată de IPC-MF-150 (pentru cuprul laminat, valoarea este de 10%). Pentru aplicații flexibile dinamice, deformarea pielii de cupru este de 0,3%. Pentru aplicarea capului magnetic, deformarea pielii de cupru este de 0,1%. Prin setarea deformației admisibile a pielii de cupru, se poate calcula raza minimă de curbură.

Flexibilitate dinamică: scena acestei aplicări a pielii cupru este realizată prin deformare. De exemplu, glonțul de fosfor din cardul IC este partea cardului IC introdus în cip după introducerea cardului IC. În procesul de inserare, carcasa este deformată continuu. Această scenă de aplicație este flexibilă și dinamică.

Raza minimă de îndoire a unui PCB flexibil cu o singură față depinde de mai mulți factori, inclusiv de materialul utilizat, grosimea plăcii și cerințele specifice ale aplicației. În general, raza de îndoire a plăcii de circuit flexibil este de aproximativ 10 ori grosimea plăcii. De exemplu, dacă grosimea plăcii este de 0,1 mm, raza minimă de îndoire este de aproximativ 1 mm. Este important de reținut că îndoirea plăcii sub raza minimă de îndoire poate duce la concentrații de tensiuni, deformare pe urmele conductoare și, posibil, fisurarea sau delaminarea plăcii. Pentru a menține integritatea electrică și mecanică a circuitului, este esențial să se respecte razele de curbură recomandate. Se recomandă să consultați producătorul sau furnizorul plăcii flexibile pentru liniile directoare specifice pentru raza de îndoire și pentru a vă asigura că sunt îndeplinite cerințele de proiectare și aplicare. În plus, efectuarea testării mecanice și a validării poate ajuta la determinarea stresului maxim pe care îl poate rezista o placă fără a-i compromite funcționalitatea și fiabilitatea.

Situația 2, placa cu două fețe a plăcii de circuite flexibile FPC, după cum urmează:

Printre acestea: R= raza minimă de îndoire, unitate m, c= grosimea pielii de cupru, unitate m, D= grosimea peliculei de acoperire, unitate mm, EB= deformarea pielii de cupru, măsurată procentual.

Valoarea lui EB este aceeași cu cea de mai sus.
D= grosime medie interstrat, unitate M

Raza minimă de îndoire a unei plăci de circuite flexibile FPC (Flexible Printed Circuit) cu două fețe este de obicei mai mare decât cea a unui panou cu o singură față. Acest lucru se datorează faptului că panourile cu două fețe au urme conductoare pe ambele părți, care sunt mai susceptibile la stres și încordare în timpul îndoirii. Raza minimă de îndoire a unei plăci FPC flex cu două fețe este de obicei de aproximativ 20 de ori grosimea plăcii. Folosind același exemplu ca înainte, dacă placa are o grosime de 0,1 mm, raza minimă de îndoire este de aproximativ 2 mm. Este foarte important să urmați instrucțiunile și specificațiile producătorului pentru îndoirea plăcilor PCB FPC cu două fețe. Depășirea razei de îndoire recomandată poate deteriora urmele conductoare, poate cauza delaminarea stratului sau poate cauza alte probleme care afectează funcționalitatea și fiabilitatea circuitului. Se recomandă să consultați producătorul sau furnizorul pentru liniile directoare specifice pentru raza de curbură și să efectuați teste mecanice și verificări pentru a vă asigura că placa poate rezista la curbele necesare fără a-și compromite performanța.