Metoda proračuna radijusa savijanja fpc

Kada je savitljiva ploča FPC savijena, vrste naprezanja na obje strane linije jezgre su različite.

To je zbog različitih sila koje djeluju na unutarnjoj i vanjskoj strani zakrivljene površine.

S unutarnje strane zakrivljene površine, FPC je izložen tlačnom naprezanju. To je zato što je materijal komprimiran i stisnut dok se savija prema unutra. Ova kompresija može uzrokovati komprimiranje slojeva unutar FPC-a, potencijalno uzrokujući raslojavanje ili pucanje komponente.

S vanjske strane zakrivljene površine FPC je izložen vlačnom naprezanju. To je zato što se materijal rasteže kada se savija prema van. Bakreni tragovi i vodljivi elementi na vanjskim površinama mogu biti izloženi napetosti koja može ugroziti cjelovitost kruga. Kako bi se smanjio pritisak na FPC tijekom savijanja, važno je dizajnirati savitljivi krug korištenjem odgovarajućih materijala i tehnika izrade. To uključuje korištenje materijala odgovarajuće fleksibilnosti, odgovarajuće debljine i uzimanje u obzir minimalnog radijusa savijanja FPC-a. Također se može implementirati dovoljno ojačanja ili potpornih struktura kako bi se naprezanje ravnomjernije rasporedilo po krugu.

Razumijevanjem vrsta naprezanja i odgovarajućim razmatranjem dizajna može se poboljšati pouzdanost i izdržljivost FPC fleksibilnih sklopova kada su savijeni ili savijeni.

Slijede neka specifična razmatranja dizajna koja mogu pomoći u poboljšanju pouzdanosti i trajnosti FPC savitljivih ploča kada su savijene ili savijene:

Izbor materijala:Odabir pravog materijala je kritičan. Treba koristiti fleksibilnu podlogu dobre fleksibilnosti i mehaničke čvrstoće. Fleksibilni poliimid (PI) čest je izbor zbog svoje izvrsne toplinske stabilnosti i fleksibilnosti.

Raspored strujnog kruga:Pravilan raspored strujnog kruga važan je kako bi se osiguralo da vodljivi tragovi i komponente budu postavljeni i usmjereni na način koji smanjuje koncentracije naprezanja tijekom savijanja. Preporuča se koristiti zaobljene kutove umjesto oštrih kutova.

Strukture za ojačanje i potporu:Dodavanje ojačanja ili potpornih struktura duž kritičnih područja savijanja može pomoći u ravnomjernijoj raspodjeli opterećenja i spriječiti oštećenje ili raslojavanje. Slojevi za pojačanje ili rebra mogu se primijeniti na određena područja kako bi se poboljšao ukupni mehanički integritet.

Radijus savijanja:Minimalne radijuse savijanja treba definirati i razmotriti tijekom faze projektiranja. Prekoračenje minimalnog radijusa savijanja rezultirat će prekomjernom koncentracijom naprezanja i kvarom.

Zaštita i enkapsulacija:Zaštita kao što su konformni premazi ili materijali za kapsuliranje mogu pružiti dodatnu mehaničku čvrstoću i zaštititi strujne krugove od elemenata okoline kao što su vlaga, prašina i kemikalije.

Testiranje i provjera valjanosti:Provođenje sveobuhvatnog testiranja i validacije, uključujući mehanička ispitivanja savijanja i savijanja, može pomoći u procjeni pouzdanosti i trajnosti FPC fleksibilnih ploča u stvarnim uvjetima.

Unutrašnja strana zakrivljene površine je tlačna, a vanjska vlačna. Veličina naprezanja povezana je s debljinom i polumjerom savijanja FPC fleksibilne ploče. Prekomjerni stres će FPC učiniti fleksibilnom laminacijom tiskane ploče, lomom bakrene folije i tako dalje. Stoga bi struktura laminiranja FPC fleksibilne ploče trebala biti razumno raspoređena u dizajnu, tako da dva kraja središnje linije zakrivljene površine trebaju biti simetrična što je više moguće. U isto vrijeme, minimalni radijus savijanja treba izračunati prema različitim situacijama primjene.

Situacija 1. Minimalno savijanje jednostrane FPC fleksibilne ploče prikazano je na sljedećoj slici:

Njegov minimalni radijus savijanja može se izračunati sljedećom formulom: R= (c/2) [(100-Eb) /Eb]-D
Minimalni radijus savijanja R=, debljina c= bakrene opne (jedinica m), debljina D= pokrivne folije (m), dopuštena deformacija EB= bakrene opne (mjereno u postocima).

Deformacija bakrene opne varira s različitim vrstama bakra.
Maksimalna deformacija A i prešanog bakra je manja od 16%.
Maksimalna deformacija B i elektrolitskog bakra je manja od 11%.

Štoviše, sadržaj bakra u istom materijalu također je različit u različitim prilikama uporabe. Za jednokratno savijanje koristi se granična vrijednost kritičnog stanja loma (vrijednost je 16%). Za projekt instalacije za savijanje koristite minimalnu vrijednost deformacije koju specificira IPC-MF-150 (za valjani bakar, vrijednost je 10%). Za dinamičke fleksibilne primjene, deformacija bakrene opne je 0,3%. Za primjenu magnetske glave, deformacija bakrene kože je 0,1%. Postavljanjem dopuštene deformacije bakrene opne može se izračunati minimalni radijus zakrivljenosti.

Dinamička fleksibilnost: scena ove aplikacije bakrene kože ostvarena je deformacijom. Na primjer, fosforni metak u IC kartici je dio IC kartice umetnut u čip nakon umetanja IC kartice. U procesu umetanja, ljuska se kontinuirano deformira. Ova scena primjene je fleksibilna i dinamična.

Minimalni radijus savijanja jednostranog savitljivog PCB-a ovisi o nekoliko čimbenika, uključujući korišteni materijal, debljinu ploče i specifične zahtjeve primjene. Općenito, radijus savijanja savitljive ploče je oko 10 puta veći od debljine ploče. Na primjer, ako je debljina ploče 0,1 mm, minimalni radijus savijanja je oko 1 mm. Važno je napomenuti da savijanje ploče ispod minimalnog radijusa savijanja može dovesti do koncentracije naprezanja, naprezanja na vodljivim tragovima i mogućeg pucanja ili raslojavanja ploče. Kako bi se održao električni i mehanički integritet kruga, važno je pridržavati se preporučenih radijusa savijanja. Preporuča se konzultirati proizvođača ili dobavljača fleksibilne ploče za posebne smjernice radijusa savijanja i kako bi se osiguralo da su zahtjevi dizajna i primjene ispunjeni. Osim toga, provođenje mehaničkog testiranja i validacije može pomoći u određivanju maksimalnog opterećenja koje ploča može izdržati bez ugrožavanja njezine funkcionalnosti i pouzdanosti.

Situacija 2, dvostrana ploča FPC fleksibilne ploče na sljedeći način:

Među njima: R= minimalni radijus savijanja, jedinica m, c= debljina sloja bakra, jedinica m, D= debljina sloja za pokrivanje, jedinica mm, EB= deformacija sloja bakra, mjereno postotkom.

Vrijednost EB je ista kao gore.
D= međusloj srednje debljine, jedinica M

Minimalni radijus savijanja dvostrane FPC (Flexible Printed Circuit) savitljive ploče obično je veći od onog kod jednostrane ploče. To je zato što dvostrane ploče imaju vodljive tragove na obje strane, koje su osjetljivije na naprezanje i naprezanje tijekom savijanja. Minimalni radijus savijanja dvostrane FPC flex PCB ploče obično je oko 20 puta veći od debljine ploče. Koristeći isti primjer kao i prije, ako je ploča debljine 0,1 mm, minimalni radijus savijanja je oko 2 mm. Vrlo je važno slijediti smjernice i specifikacije proizvođača za savijanje dvostranih FPC tiskanih ploča. Prekoračenje preporučenog radijusa savijanja može oštetiti vodljive tragove, uzrokovati raslojavanje slojeva ili uzrokovati druge probleme koji utječu na funkcionalnost i pouzdanost kruga. Preporuča se konzultirati proizvođača ili dobavljača za specifične smjernice za radijus savijanja i izvršiti mehaničko ispitivanje i provjeru kako bi se osiguralo da ploča može izdržati potrebna savijanja bez ugrožavanja svoje izvedbe.