วิธีการคำนวณรัศมีการดัดของ fpc

เมื่อแผงวงจรแบบยืดหยุ่น FPC งอ ประเภทความเค้นทั้งสองด้านของเส้นแกนจะแตกต่างกัน

นี่เป็นเพราะแรงที่แตกต่างกันที่กระทำต่อภายในและภายนอกของพื้นผิวโค้ง

ที่ด้านในของพื้นผิวโค้ง FPC จะได้รับความเค้นอัด เนื่องจากวัสดุถูกบีบอัดและบีบขณะโค้งงอเข้าด้านใน การบีบอัดนี้อาจทำให้ชั้นต่างๆ ภายใน FPC ถูกบีบอัด ซึ่งอาจทำให้เกิดการแยกส่วนหรือแตกร้าวของส่วนประกอบได้

ที่ด้านนอกของพื้นผิวโค้ง FPC จะต้องได้รับความเค้นแรงดึง เนื่องจากวัสดุถูกยืดออกเมื่องอออกด้านนอก ร่องรอยของทองแดงและองค์ประกอบที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าบนพื้นผิวภายนอกอาจได้รับความตึงเครียดซึ่งอาจส่งผลต่อความสมบูรณ์ของวงจร เพื่อบรรเทาความเครียดบน FPC ในระหว่างการดัดงอ สิ่งสำคัญคือต้องออกแบบวงจรดิ้นโดยใช้วัสดุที่เหมาะสมและเทคนิคการประดิษฐ์ ซึ่งรวมถึงการใช้วัสดุที่มีความยืดหยุ่นที่เหมาะสม ความหนาที่เหมาะสม และการพิจารณารัศมีการโค้งงอขั้นต่ำของ FPC โครงสร้างการเสริมแรงหรือส่วนรองรับที่เพียงพอสามารถนำไปใช้เพื่อกระจายความเค้นให้เท่ากันทั่วทั้งวงจร

ด้วยการทำความเข้าใจประเภทของความเค้นและการพิจารณาการออกแบบที่เหมาะสม จะสามารถปรับปรุงความน่าเชื่อถือและความทนทานของแผงวงจรแบบยืดหยุ่น FPC เมื่อโค้งงอหรือโค้งงอได้

ต่อไปนี้คือข้อควรพิจารณาในการออกแบบเฉพาะบางประการที่สามารถช่วยปรับปรุงความน่าเชื่อถือและความทนทานของแผงวงจรแบบยืดหยุ่น FPC เมื่อโค้งงอหรือโค้งงอ:

การเลือกใช้วัสดุ:การเลือกวัสดุที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญ ควรใช้พื้นผิวที่มีความยืดหยุ่นซึ่งมีความยืดหยุ่นที่ดีและมีความแข็งแรงทางกล โพลีอิไมด์ยืดหยุ่น (PI) เป็นตัวเลือกทั่วไปเนื่องจากมีความเสถียรทางความร้อนและความยืดหยุ่นเป็นเลิศ

เค้าโครงวงจร:เค้าโครงวงจรที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้แน่ใจว่าร่องรอยและส่วนประกอบที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าถูกวางและกำหนดเส้นทางในลักษณะที่ช่วยลดความเข้มข้นของความเครียดระหว่างการดัดงอ ขอแนะนำให้ใช้มุมโค้งมนแทนมุมแหลมคม

โครงสร้างการเสริมแรงและการสนับสนุน:การเพิ่มโครงสร้างเสริมหรือโครงสร้างรองรับตามพื้นที่โค้งงอวิกฤตสามารถช่วยกระจายความเค้นได้อย่างสม่ำเสมอยิ่งขึ้น และป้องกันความเสียหายหรือการหลุดล่อน ชั้นเสริมหรือโครงสามารถนำไปใช้กับพื้นที่เฉพาะเพื่อปรับปรุงความสมบูรณ์ทางกลโดยรวม

รัศมีการดัด:ควรกำหนดและพิจารณารัศมีการโค้งงอขั้นต่ำในระหว่างขั้นตอนการออกแบบ การเกินรัศมีโค้งงอขั้นต่ำจะส่งผลให้มีความเข้มข้นและความล้มเหลวมากเกินไป

การป้องกันและการห่อหุ้ม:การป้องกัน เช่น การเคลือบตามแบบหรือวัสดุห่อหุ้มสามารถให้ความแข็งแรงเชิงกลเพิ่มเติม และป้องกันวงจรจากองค์ประกอบด้านสิ่งแวดล้อม เช่น ความชื้น ฝุ่น และสารเคมี

การทดสอบและการตรวจสอบความถูกต้อง:การดำเนินการทดสอบและการตรวจสอบที่ครอบคลุม รวมถึงการทดสอบการโค้งงอและการงอทางกล สามารถช่วยประเมินความน่าเชื่อถือและความทนทานของแผงวงจรแบบยืดหยุ่น FPC ภายใต้สภาวะการใช้งานจริง

ด้านในของพื้นผิวโค้งคือแรงกด และด้านนอกคือแรงดึง ขนาดของความเค้นสัมพันธ์กับความหนาและรัศมีการดัดของแผงวงจรแบบยืดหยุ่น FPC ความเครียดที่มากเกินไปจะทำให้การเคลือบแผงวงจรแบบยืดหยุ่นของ FPC การแตกหักของฟอยล์ทองแดงและอื่น ๆ ดังนั้นการออกแบบโครงสร้างการเคลือบของแผงวงจรแบบยืดหยุ่น FPC ควรได้รับการจัดเรียงอย่างเหมาะสม เพื่อให้ปลายทั้งสองด้านของเส้นกึ่งกลางของพื้นผิวโค้งควรมีความสมมาตรมากที่สุด ในเวลาเดียวกัน ควรคำนวณรัศมีการโค้งงอขั้นต่ำตามสถานการณ์การใช้งานที่แตกต่างกัน

สถานการณ์ที่ 1 การดัดงอขั้นต่ำของแผงวงจรแบบยืดหยุ่น FPC ด้านเดียวจะแสดงในรูปต่อไปนี้:

รัศมีการโค้งงอต่ำสุดสามารถคำนวณได้จากสูตรต่อไปนี้: R= (c/2) [(100-Eb) /Eb]-D
รัศมีการโค้งงอต่ำสุดของ R= ความหนาของ c= ผิวทองแดง (หน่วย m) ความหนาของ D= ฟิล์มเคลือบ (m) การเสียรูปที่ยอมรับได้ของ EB= ผิวทองแดง (วัดเป็นเปอร์เซ็นต์)

การเสียรูปของผิวทองแดงจะแตกต่างกันไปตามทองแดงประเภทต่างๆ
การเสียรูปสูงสุดของ A และทองแดงกดน้อยกว่า 16%
การเสียรูปสูงสุดของ B และทองแดงด้วยไฟฟ้าน้อยกว่า 11%

นอกจากนี้ ปริมาณทองแดงของวัสดุชนิดเดียวกันยังแตกต่างกันในแต่ละโอกาสการใช้งาน สำหรับการดัดงอครั้งเดียว จะใช้ค่าจำกัดของสถานะวิกฤตของการแตกหัก (ค่าคือ 16%) สำหรับการออกแบบการติดตั้งการดัดงอ ให้ใช้ค่าการเปลี่ยนรูปขั้นต่ำที่ระบุโดย IPC-MF-150 (สำหรับทองแดงที่รีด ค่าคือ 10%) สำหรับการใช้งานที่มีความยืดหยุ่นแบบไดนามิก การเสียรูปของผิวทองแดงคือ 0.3% สำหรับการใช้งานหัวแม่เหล็ก การเสียรูปของผิวทองแดงคือ 0.1% ด้วยการตั้งค่าการเสียรูปของผิวทองแดงที่อนุญาต ทำให้สามารถคำนวณรัศมีความโค้งขั้นต่ำได้

ความยืดหยุ่นแบบไดนามิก: ฉากของการใช้ผิวทองแดงนี้เกิดจากการเสียรูป ตัวอย่างเช่น กระสุนฟอสเฟอร์ในการ์ด IC เป็นส่วนหนึ่งของการ์ด IC ที่ใส่เข้าไปในชิปหลังจากใส่การ์ด IC ในกระบวนการใส่ เปลือกจะเสียรูปอย่างต่อเนื่อง ฉากแอปพลิเคชันนี้มีความยืดหยุ่นและไดนามิก

รัศมีการโค้งงอขั้นต่ำของ PCB แบบยืดหยุ่นด้านเดียวขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย รวมถึงวัสดุที่ใช้ ความหนาของบอร์ด และข้อกำหนดเฉพาะของการใช้งาน โดยทั่วไป รัศมีการโค้งงอของแผงวงจรดิ้นจะอยู่ที่ประมาณ 10 เท่าของความหนาของบอร์ด ตัวอย่างเช่น หากความหนาของบอร์ดคือ 0.1 มม. รัศมีการโค้งงอขั้นต่ำคือประมาณ 1 มม. สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าการดัดแผ่นกระดานให้ต่ำกว่ารัศมีการโค้งงอต่ำสุดอาจส่งผลให้เกิดความเข้มข้นของความเค้น ความเครียดบนรอยนำไฟฟ้า และอาจเกิดการแตกร้าวหรือการหลุดล่อนของแผ่น เพื่อรักษาความสมบูรณ์ทางไฟฟ้าและทางกลของวงจร จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องยึดตามรัศมีโค้งที่แนะนำ ขอแนะนำให้ปรึกษาผู้ผลิตหรือผู้จำหน่ายบอร์ดแบบยืดหยุ่นสำหรับแนวทางรัศมีการโค้งงอเฉพาะ และเพื่อให้แน่ใจว่าเป็นไปตามข้อกำหนดด้านการออกแบบและการใช้งาน นอกจากนี้ การทดสอบทางกลและการตรวจสอบความถูกต้องสามารถช่วยระบุความเค้นสูงสุดที่บอร์ดสามารถทนได้โดยไม่กระทบต่อฟังก์ชันการทำงานและความน่าเชื่อถือ

สถานการณ์ที่ 2 แผงวงจร FPC แบบยืดหยุ่นสองด้านดังต่อไปนี้:

หนึ่งในนั้นคือ R= รัศมีการโค้งงอขั้นต่ำ หน่วย m, c= ความหนาของผิวทองแดง หน่วย m, D= ความหนาของฟิล์มที่ปกคลุม หน่วย มม. EB= การเสียรูปของผิวทองแดง วัดเป็นเปอร์เซ็นต์

ค่า EB เท่ากับค่าข้างต้น
D= ความหนาปานกลางระหว่างชั้น หน่วย M

รัศมีการโค้งงอขั้นต่ำของแผงวงจรแบบยืดหยุ่น FPC (วงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่น) สองด้านมักจะมากกว่ารัศมีของแผงด้านเดียว เนื่องจากแผงสองด้านมีรอยนำไฟฟ้าทั้งสองด้าน ซึ่งไวต่อความเค้นและความเครียดระหว่างการดัดงอได้ง่ายกว่า รัศมีการโค้งงอขั้นต่ำของ FPC flex pcb baord สองด้านมักจะประมาณ 20 เท่าของความหนาของบอร์ด ใช้ตัวอย่างเดียวกันกับเมื่อก่อน หากแผ่นมีความหนา 0.1 มม. รัศมีโค้งงอขั้นต่ำจะอยู่ที่ประมาณ 2 มม. สิ่งสำคัญคือต้องปฏิบัติตามหลักเกณฑ์และข้อกำหนดของผู้ผลิตสำหรับการดัดบอร์ด FPC pcb สองด้าน รัศมีการโค้งงอเกินที่แนะนำอาจสร้างความเสียหายให้กับเส้นนำไฟฟ้า ทำให้เกิดการแยกชั้นของชั้น หรือทำให้เกิดปัญหาอื่นๆ ที่ส่งผลต่อการทำงานของวงจรและความน่าเชื่อถือ ขอแนะนำให้ปรึกษาผู้ผลิตหรือซัพพลายเออร์สำหรับแนวทางรัศมีการโค้งงอเฉพาะ และทำการทดสอบทางกลและการตรวจสอบเพื่อให้แน่ใจว่าบอร์ดสามารถทนต่อการโค้งงอที่ต้องการได้โดยไม่กระทบต่อประสิทธิภาพการทำงาน