Metoda výpočtu poloměru ohybu fpc

Když je ohebná obvodová deska FPC ohnutá, typy napětí na obou stranách jádra jsou různé.

To je způsobeno různými silami působícími na vnitřní a vnější stranu zakřiveného povrchu.

Na vnitřní straně zakřiveného povrchu je FPC vystaven tlakovému namáhání. Je to proto, že materiál je při ohýbání dovnitř stlačován a stlačován. Toto stlačení může způsobit stlačení vrstev uvnitř FPC, což může způsobit delaminaci nebo praskání součásti.

Na vnější straně zakřiveného povrchu je FPC vystaven tahovému napětí. To je způsobeno tím, že materiál je natažen, když je ohnut směrem ven. Stopy mědi a vodivé prvky na vnějších površích mohou být vystaveny napětí, které může narušit integritu obvodu. Aby se zmírnilo namáhání FPC během ohýbání, je důležité navrhnout ohebný obvod pomocí správných materiálů a výrobních technik. To zahrnuje použití materiálů s vhodnou flexibilitou, vhodnou tloušťkou a zvážením minimálního poloměru ohybu FPC. Lze také implementovat dostatečné vyztužení nebo podpůrné konstrukce pro rovnoměrnější rozložení napětí v obvodu.

Porozuměním typům namáhání a náležitým posouzením návrhu lze zlepšit spolehlivost a životnost flexibilních desek plošných spojů FPC, když jsou ohnuté nebo ohnuté.

Níže jsou uvedeny některé konkrétní konstrukční úvahy, které mohou pomoci zlepšit spolehlivost a životnost flexibilních desek plošných spojů FPC, když jsou ohnuté nebo ohnuté:

Výběr materiálu:Výběr správného materiálu je zásadní. Měl by být použit pružný podklad s dobrou pružností a mechanickou pevností. Flexibilní polyimid (PI) je běžnou volbou díky své vynikající tepelné stabilitě a pružnosti.

Rozložení obvodu:Správné uspořádání obvodu je důležité, aby bylo zajištěno, že vodivé stopy a součásti jsou umístěny a vedeny způsobem, který minimalizuje koncentrace napětí během ohýbání. Místo ostrých rohů se doporučuje používat zaoblené rohy.

Výztužné a podpůrné konstrukce:Přidání výztuže nebo podpůrných konstrukcí podél kritických ohybových oblastí může pomoci rovnoměrněji rozložit napětí a zabránit poškození nebo delaminaci. Výztužné vrstvy nebo žebra mohou být aplikovány na specifické oblasti pro zlepšení celkové mechanické integrity.

Poloměr ohybu:Minimální poloměry ohybu by měly být definovány a zohledněny ve fázi návrhu. Překročení minimálního poloměru ohybu bude mít za následek nadměrnou koncentraci napětí a poruchu.

Ochrana a zapouzdření:Ochrana, jako jsou konformní povlaky nebo materiály zapouzdření, může poskytnout dodatečnou mechanickou pevnost a chránit obvody před prvky prostředí, jako je vlhkost, prach a chemikálie.

Testování a ověřování:Provádění komplexního testování a validace, včetně mechanických ohybových a ohebných testů, může pomoci vyhodnotit spolehlivost a životnost flexibilních desek plošných spojů FPC v reálných podmínkách.

Vnitřní strana zakřiveného povrchu je tlaková a vnější strana je tahová. Velikost napětí souvisí s tloušťkou a poloměrem ohybu flexibilní desky plošných spojů FPC. Nadměrné namáhání způsobí laminaci flexibilní desky plošných spojů FPC, prasknutí měděné fólie a tak dále. Proto by laminovací struktura FPC flexibilní obvodové desky měla být v návrhu rozumně uspořádána tak, aby oba konce středové linie zakřiveného povrchu byly co nejvíce symetrické. Zároveň by se měl minimální poloměr ohybu vypočítat podle různých aplikačních situací.

Situace 1. Minimální ohyb jednostranné flexibilní desky plošných spojů FPC je znázorněn na následujícím obrázku:

Jeho minimální poloměr ohybu lze vypočítat podle následujícího vzorce: R= (c/2) [(100-Eb) /Eb]-D
Minimální poloměr ohybu R=, tloušťka c= měděného pláště (jednotka m), tloušťka D= krycí fólie (m), přípustná deformace EB= měděného pláště (měřeno v procentech).

Deformace měděného pláště se u různých typů mědi liší.
Maximální deformace A a lisované mědi je menší než 16 %.
Maximální deformace B a elektrolytické mědi je menší než 11 %.

Kromě toho se obsah mědi ve stejném materiálu také liší při různých příležitostech použití. Pro jednorázový ohyb se používá mezní hodnota kritického stavu lomu (hodnota je 16 %). Pro návrh ohybové instalace použijte minimální hodnotu deformace specifikovanou IPC-MF-150 (pro válcovanou měď je hodnota 10 %). Pro dynamicky flexibilní aplikace je deformace měděného pláště 0,3 %. Pro aplikaci magnetické hlavy je deformace měděné kůže 0,1%. Nastavením dovolené deformace měděného pláště lze vypočítat minimální poloměr zakřivení.

Dynamická flexibilita: scéna této aplikace měděné kůže je realizována deformací. Například fosforová kulka v IC kartě je část IC karty vložená do čipu po vložení IC karty. Při procesu vkládání se skořepina průběžně deformuje. Tato aplikační scéna je flexibilní a dynamická.

Minimální poloměr ohybu jednostranné flexibilní desky plošných spojů závisí na několika faktorech, včetně použitého materiálu, tloušťky desky a specifických požadavků aplikace. Obecně je ohybový poloměr ohebné desky plošných spojů asi 10krát větší než tloušťka desky. Pokud je například tloušťka desky 0,1 mm, minimální poloměr ohybu je asi 1 mm. Je důležité si uvědomit, že ohýbání desky pod minimální poloměr ohybu může vést ke koncentraci napětí, namáhání vodivých stop a případně k prasknutí nebo delaminaci desky. Pro zachování elektrické a mechanické integrity obvodu je důležité dodržovat doporučené poloměry ohybu. Doporučuje se konzultovat s výrobcem nebo dodavatelem ohebné desky konkrétní pokyny pro poloměr ohybu a zajistit, aby byly splněny požadavky na konstrukci a aplikaci. Provádění mechanického testování a ověřování může navíc pomoci určit maximální namáhání, které deska vydrží, aniž by byla ohrožena její funkčnost a spolehlivost.

Situace 2, oboustranná deska flexibilní obvodové desky FPC takto:

Mezi nimi: R= minimální poloměr ohybu, jednotka m, c= tloušťka měděného pláště, jednotka m, D= tloušťka krycího filmu, jednotka mm, EB= deformace měděného pláště, měřeno v procentech.

Hodnota EB je stejná jako výše.
D= střední tloušťka mezivrstvy, jednotka M

Minimální poloměr ohybu oboustranné flexibilní desky s plošnými spoji FPC (Flexible Printed Circuit) je obvykle větší než u jednostranného panelu. Je to proto, že oboustranné panely mají na obou stranách vodivé stopy, které jsou náchylnější k namáhání a namáhání při ohýbání. Minimální poloměr ohybu oboustranné desky FPC flex PCB je obvykle asi 20násobek tloušťky desky. Pokud použijeme stejný příklad jako dříve, je-li deska tlustá 0,1 mm, minimální poloměr ohybu je asi 2 mm. Je velmi důležité dodržovat pokyny a specifikace výrobce pro ohýbání oboustranných FPC desek plošných spojů. Překročení doporučeného poloměru ohybu může poškodit vodivé stopy, způsobit delaminaci vrstvy nebo způsobit jiné problémy, které ovlivňují funkčnost a spolehlivost obvodu. Doporučuje se konzultovat s výrobcem nebo dodavatelem konkrétní pokyny pro poloměr ohybu a provést mechanické testování a ověření, aby bylo zajištěno, že deska odolá požadovaným ohybům, aniž by došlo ke snížení jejího výkonu.