Metoda obliczania promienia gięcia fpc

Kiedy elastyczna płytka drukowana FPC jest zginana, rodzaje naprężeń po obu stronach linii rdzenia są różne.

Wynika to z różnych sił działających na wewnętrzną i zewnętrzną zakrzywioną powierzchnię.

Po wewnętrznej stronie zakrzywionej powierzchni FPC poddawany jest naprężeniom ściskającym.Dzieje się tak, ponieważ materiał jest ściskany i ściskany podczas zginania się do wewnątrz.To ściskanie może powodować ściskanie warstw w FPC, co może powodować rozwarstwianie lub pękanie elementu.

Na zewnątrz zakrzywionej powierzchni FPC poddawany jest naprężeniom rozciągającym.Dzieje się tak, ponieważ materiał jest rozciągany, gdy jest wyginany na zewnątrz.Ścieżki miedziane i elementy przewodzące na powierzchniach zewnętrznych mogą być poddawane naprężeniom, które mogą zagrozić integralności obwodu.Aby zmniejszyć naprężenia FPC podczas zginania, ważne jest zaprojektowanie obwodu elastycznego przy użyciu odpowiednich materiałów i technik produkcyjnych.Obejmuje to użycie materiałów o odpowiedniej elastyczności, odpowiedniej grubości i uwzględnienie minimalnego promienia zgięcia FPC.Można również zastosować wystarczające wzmocnienia lub konstrukcje wsporcze, aby równomiernie rozłożyć naprężenia w obwodzie.

Rozumiejąc rodzaje naprężeń i biorąc pod uwagę odpowiednie rozważania projektowe, można poprawić niezawodność i trwałość elastycznych płytek drukowanych FPC po zgięciu lub zgięciu.

Poniżej przedstawiono niektóre szczegółowe uwagi projektowe, które mogą pomóc poprawić niezawodność i trwałość elastycznych płytek drukowanych FPC, gdy są one zginane lub zginane:

Wybór materiału:Wybór odpowiedniego materiału ma kluczowe znaczenie.Należy zastosować podłoże elastyczne o dobrej elastyczności i wytrzymałości mechanicznej.Elastyczny poliimid (PI) jest powszechnym wyborem ze względu na jego doskonałą stabilność termiczną i elastyczność.

Układ obwodu:Właściwy układ obwodów jest ważny, aby zapewnić rozmieszczenie i poprowadzenie ścieżek przewodzących i komponentów w sposób minimalizujący koncentrację naprężeń podczas zginania.Zaleca się stosowanie zaokrąglonych narożników zamiast ostrych narożników.

Konstrukcje wzmacniające i wsporcze:Dodanie konstrukcji wzmacniających lub wsporczych wzdłuż krytycznych obszarów zginania może pomóc w bardziej równomiernym rozłożeniu naprężeń i zapobiec uszkodzeniom lub rozwarstwieniom.Warstwy wzmacniające lub żebra można nakładać na określone obszary, aby poprawić ogólną integralność mechaniczną.

Promień gięcia:Minimalne promienie gięcia należy określić i uwzględnić na etapie projektowania.Przekroczenie minimalnego promienia zgięcia spowoduje nadmierną koncentrację naprężeń i uszkodzenie.

Ochrona i hermetyzacja:Ochrona, taka jak powłoki konforemne lub materiały kapsułkujące, może zapewnić dodatkową wytrzymałość mechaniczną i chronić obwody przed czynnikami środowiskowymi, takimi jak wilgoć, kurz i chemikalia.

Testowanie i walidacja:Przeprowadzenie kompleksowych testów i walidacji, w tym mechanicznych testów zginania i zginania, może pomóc w ocenie niezawodności i trwałości elastycznych płytek drukowanych FPC w warunkach rzeczywistych.

Wewnątrz zakrzywionej powierzchni znajduje się ciśnienie, a na zewnątrz rozciąganie.Wielkość naprężenia jest powiązana z grubością i promieniem zgięcia elastycznej płytki drukowanej FPC.Nadmierne naprężenia powodują elastyczne laminowanie płytek drukowanych FPC, pękanie folii miedzianej i tak dalej.Dlatego strukturę laminowania elastycznej płytki drukowanej FPC należy rozsądnie rozmieścić w projekcie, tak aby dwa końce linii środkowej zakrzywionej powierzchni były w miarę możliwości symetryczne.Jednocześnie minimalny promień zgięcia należy obliczyć w zależności od różnych sytuacji zastosowania.

Sytuacja 1. Minimalne ugięcie jednostronnej elastycznej płytki drukowanej FPC pokazano na poniższym rysunku:

Jego minimalny promień zgięcia można obliczyć ze wzoru: R= (c/2) [(100-Eb) /Eb]-D
Minimalny promień gięcia R=, grubość c= naskórka miedzianego (jednostka m), grubość folii kryjącej D= (m), dopuszczalne odkształcenie naskórka miedzianego EB= (mierzone w procentach).

Odkształcenie powłoki miedzi jest różne dla różnych rodzajów miedzi.
Maksymalne odkształcenie A i prasowanej miedzi wynosi mniej niż 16%.
Maksymalne odkształcenie miedzi B i elektrolitycznej wynosi mniej niż 11%.

Co więcej, zawartość miedzi w tym samym materiale jest również różna w różnych sytuacjach użytkowania.Dla jednorazowego zgięcia przyjmuje się wartość graniczną krytycznego stanu pęknięcia (wartość wynosi 16%).Do projektowania instalacji do gięcia należy zastosować minimalną wartość odkształcenia określoną w IPC-MF-150 (dla miedzi walcowanej wartość wynosi 10%).W przypadku zastosowań dynamicznych i elastycznych odkształcenie powłoki miedzianej wynosi 0,3%.Przy zastosowaniu głowicy magnetycznej odkształcenie powłoki miedzianej wynosi 0,1%.Ustawiając dopuszczalne odkształcenie naskórka miedzianego, można obliczyć minimalny promień krzywizny.

Dynamiczna elastyczność: scena aplikacji miedzianej powłoki jest realizowana poprzez deformację.Na przykład kula fosforowa w karcie IC to część karty IC włożona do chipa po włożeniu karty IC.W procesie wkładania skorupa ulega ciągłej deformacji.Ta scena aplikacji jest elastyczna i dynamiczna.

Minimalny promień gięcia jednostronnej elastycznej płytki drukowanej zależy od kilku czynników, w tym od użytego materiału, grubości płytki i specyficznych wymagań aplikacji.Ogólnie rzecz biorąc, promień zginania elastycznej płytki drukowanej jest około 10 razy większy od grubości płytki.Przykładowo, jeśli grubość płyty wynosi 0,1 mm, minimalny promień gięcia wynosi około 1 mm.Należy pamiętać, że zginanie płyty poniżej minimalnego promienia zgięcia może skutkować koncentracją naprężeń, naprężeniem ścieżek przewodzących i możliwym pękaniem lub rozwarstwianiem płyty.Aby zachować integralność elektryczną i mechaniczną obwodu, niezwykle ważne jest przestrzeganie zalecanych promieni zgięcia.Zaleca się skonsultowanie się z producentem lub dostawcą płyty elastycznej w celu uzyskania szczegółowych wytycznych dotyczących promienia zgięcia oraz upewnienia się, że spełnione są wymagania projektowe i aplikacyjne.Ponadto wykonanie testów mechanicznych i walidacja może pomóc w określeniu maksymalnego obciążenia, jakie płyta może wytrzymać, bez uszczerbku dla jej funkcjonalności i niezawodności.

Sytuacja 2, dwustronna płytka elastycznej płytki drukowanej FPC w następujący sposób:

Wśród nich: R= minimalny promień gięcia, jednostka m, c= grubość naskórka miedzi, jednostka m, D= grubość warstwy kryjącej, jednostka mm, EB= odkształcenie naskórka miedzi, mierzone w procentach.

Wartość EB jest taka sama jak powyżej.
D= międzywarstwa średniej grubości, jednostka M

Minimalny promień zgięcia dwustronnej elastycznej płytki drukowanej FPC (Flexible Printed Circuit) jest zwykle większy niż w przypadku panelu jednostronnego.Dzieje się tak dlatego, że panele dwustronne posiadają po obu stronach ścieżki przewodzące, które są bardziej podatne na naprężenia i odkształcenia podczas zginania.Minimalny promień gięcia dwustronnej elastycznej płytki drukowanej FPC wynosi zwykle około 20-krotność grubości płyty.Używając tego samego przykładu co poprzednio, jeśli płyta ma grubość 0,1 mm, minimalny promień zgięcia wynosi około 2 mm.Bardzo ważne jest przestrzeganie wytycznych i specyfikacji producenta dotyczących gięcia dwustronnych płytek PCB FPC.Przekroczenie zalecanego promienia zgięcia może spowodować uszkodzenie ścieżek przewodzących, rozwarstwienie warstwy lub spowodować inne problemy wpływające na funkcjonalność i niezawodność obwodu.Zaleca się skonsultowanie się z producentem lub dostawcą w celu uzyskania szczegółowych wytycznych dotyczących promienia zgięcia oraz przeprowadzenia testów mechanicznych i weryfikacji, aby upewnić się, że płyta wytrzyma wymagane zgięcia bez pogorszenia jej właściwości użytkowych.