El mètode de càlcul del radi de flexió de fpc

Quan la placa de circuit flexible FPC està doblegada, els tipus d'estrès a banda i banda de la línia central són diferents.

Això es deu a les diferents forces que actuen a l'interior i a l'exterior de la superfície corba.

A la part interior de la superfície corba, el FPC està sotmès a un esforç de compressió. Això es deu al fet que el material es comprimeix i es comprimeix mentre es doblega cap a dins. Aquesta compressió pot fer que les capes dins de l'FPC es comprimeixin, provocant potencialment delaminació o esquerdament del component.

A l'exterior de la superfície corba, el FPC està sotmès a esforços de tracció. Això es deu al fet que el material s'estira quan es doblega cap a fora. Les traces de coure i els elements conductors de les superfícies externes poden estar sotmesos a tensions que poden comprometre la integritat del circuit. Per alleujar l'estrès del FPC durant la flexió, és important dissenyar el circuit flexible utilitzant materials i tècniques de fabricació adequats. Això inclou l'ús de materials amb la flexibilitat adequada, el gruix adequat i tenir en compte el radi de curvatura mínim del FPC. També es poden implementar estructures de reforç o suport suficients per distribuir l'estrès de manera més uniforme pel circuit.

En comprendre els tipus d'estrès i tenir les consideracions de disseny adequades, es pot millorar la fiabilitat i la durabilitat de les plaques de circuit flexibles FPC quan es dobleguen o es flexionen.

A continuació es mostren algunes consideracions específiques de disseny que poden ajudar a millorar la fiabilitat i la durabilitat de les plaques de circuit flexible FPC quan es dobleguen o es flexionen:

Selecció de material:Escollir el material adequat és fonamental. S'ha d'utilitzar un substrat flexible amb bona flexibilitat i resistència mecànica. La poliimida flexible (PI) és una opció habitual a causa de la seva excel·lent estabilitat tèrmica i flexibilitat.

Disseny del circuit:El disseny adequat del circuit és important per garantir que les traces i components conductors es col·loquen i s'encaminen de manera que es minimitzin les concentracions de tensió durant la flexió. Es recomana utilitzar cantonades arrodonides en lloc de cantonades afilades.

Estructures de reforç i suport:L'addició d'estructures de reforç o suport al llarg de les zones de flexió crítiques pot ajudar a distribuir l'estrès de manera més uniforme i evitar danys o delaminació. Les capes o costelles de reforç es poden aplicar a àrees específiques per millorar la integritat mecànica general.

Radi de flexió:S'han de definir i tenir en compte els radis de flexió mínims durant la fase de disseny. Superar el radi de flexió mínim donarà lloc a concentracions excessives de tensió i fallades.

Protecció i encapsulació:La protecció, com ara els recobriments conformes o els materials d'encapsulació, pot proporcionar una resistència mecànica addicional i protegir els circuits d'elements ambientals com la humitat, la pols i els productes químics.

Prova i validació:La realització de proves i validacions exhaustives, incloses proves de flexió i flexió mecànica, pot ajudar a avaluar la fiabilitat i la durabilitat de les plaques de circuit flexible FPC en condicions reals.

L'interior de la superfície corba és pressió i l'exterior és de tracció. La magnitud de l'estrès està relacionada amb el gruix i el radi de flexió de la placa de circuit flexible FPC. L'estrès excessiu farà que la laminació de la placa de circuit FPC flexible, la fractura de la làmina de coure, etc. Per tant, l'estructura de laminació de la placa de circuit flexible FPC s'ha de disposar de manera raonable en el disseny, de manera que els dos extrems de la línia central de la superfície corba han de ser simètrics tant com sigui possible. Al mateix temps, s'ha de calcular el radi de flexió mínim segons diferents situacions d'aplicació.

Situació 1. La flexió mínima d'una placa de circuit flexible FPC d'una sola cara es mostra a la figura següent:

El seu radi de flexió mínim es pot calcular mitjançant la fórmula següent: R= (c/2) [(100-Eb) /Eb]-D
El radi de flexió mínim de R=, el gruix de c= pell de coure (unitat m), el gruix de la pel·lícula de cobertura D= (m), la deformació admissible de la pell de coure EB= (mesurada en percentatge).

La deformació de la pell de coure varia segons els diferents tipus de coure.
La deformació màxima de A i coure premsat és inferior al 16%.
La deformació màxima de B i coure electrolític és inferior a l'11%.

A més, el contingut de coure d'un mateix material també és diferent en diferents ocasions d'ús. Per a una flexió puntual, s'utilitza el valor límit de l'estat crític de fractura (el valor és del 16%). Per al disseny de la instal·lació de flexió, utilitzeu el valor de deformació mínim especificat per IPC-MF-150 (per al coure laminat, el valor és del 10%). Per a aplicacions flexibles dinàmiques, la deformació de la pell de coure és del 0,3%. Per a l'aplicació del capçal magnètic, la deformació de la pell de coure és del 0,1%. En establir la deformació permesa de la pell de coure, es pot calcular el radi de curvatura mínim.

Flexibilitat dinàmica: l'escena d'aquesta aplicació de pell de coure es realitza per deformació. Per exemple, la bala de fòsfor a la targeta IC és la part de la targeta IC inserida al xip després de la inserció de la targeta IC. En el procés d'inserció, la closca es deforma contínuament. Aquesta escena d'aplicació és flexible i dinàmica.

El radi de flexió mínim d'un PCB flexible d'una sola cara depèn de diversos factors, inclosos el material utilitzat, el gruix del tauler i els requisits específics de l'aplicació. En general, el radi de flexió de la placa de circuit flexible és aproximadament 10 vegades el gruix de la placa. Per exemple, si el gruix del tauler és de 0,1 mm, el radi de flexió mínim és d'uns 1 mm. És important tenir en compte que la flexió del tauler per sota del radi de flexió mínim pot provocar concentracions de tensió, tensió a les traces conductores i possiblement esquerdes o delaminació del tauler. Per mantenir la integritat elèctrica i mecànica del circuit, és fonamental respectar els radis de corba recomanats. Es recomana consultar amb el fabricant o proveïdor de la placa flexible per obtenir directrius específiques del radi de flexió i per assegurar-se que es compleixen els requisits de disseny i aplicació. A més, la realització de proves i validacions mecàniques pot ajudar a determinar l'estrès màxim que pot suportar una placa sense comprometre la seva funcionalitat i fiabilitat.

Situació 2, placa de doble cara de la placa de circuit flexible FPC de la següent manera:

Entre ells: R = radi de flexió mínim, unitat m, c = gruix de la pell de coure, unitat m, D = gruix de la pel·lícula de cobertura, unitat mm, EB = deformació de la pell de coure, mesurada en percentatge.

El valor d'EB és el mateix que l'anterior.
D = gruix mitjà entre capes, unitat M

El radi de flexió mínim d'una placa de circuit flexible FPC (Flexible Printed Circuit) de doble cara sol ser més gran que el d'un panell d'una sola cara. Això es deu al fet que els panells de doble cara tenen traces conductores a ambdós costats, que són més susceptibles a la tensió i la tensió durant la flexió. El radi de flexió mínim d'una placa de PCB flexible FPC de doble cara sol ser d'unes 20 vegades el gruix del tauler. Utilitzant el mateix exemple que abans, si la placa té un gruix de 0,1 mm, el radi de corbat mínim és d'uns 2 mm. És molt important seguir les directrius i especificacions del fabricant per doblegar les plaques de PCB FPC de doble cara. Superar el radi de curvatura recomanat pot danyar les traces conductores, provocar la delaminació de la capa o provocar altres problemes que afectin la funcionalitat i la fiabilitat del circuit. Es recomana consultar amb el fabricant o el proveïdor les directrius específiques del radi de corba i realitzar proves i verificacions mecàniques per assegurar-se que el tauler pot suportar les corbes requerides sense comprometre el seu rendiment.