Όταν η εύκαμπτη πλακέτα κυκλώματος FPC είναι λυγισμένη, οι τύποι τάσεων και στις δύο πλευρές της γραμμής πυρήνα είναι διαφορετικοί.
Αυτό οφείλεται στις διαφορετικές δυνάμεις που δρουν στο εσωτερικό και το εξωτερικό της καμπύλης επιφάνειας.
Στην εσωτερική πλευρά της καμπύλης επιφάνειας, το FPC υπόκειται σε θλιπτική τάση. Αυτό συμβαίνει επειδή το υλικό συμπιέζεται και συμπιέζεται καθώς λυγίζει προς τα μέσα. Αυτή η συμπίεση μπορεί να προκαλέσει τη συμπίεση των στρώσεων εντός του FPC, προκαλώντας πιθανώς αποκόλληση ή ρωγμές του εξαρτήματος.
Στο εξωτερικό της καμπύλης επιφάνειας, το FPC υπόκειται σε τάση εφελκυσμού. Αυτό συμβαίνει επειδή το υλικό τεντώνεται όταν κάμπτεται προς τα έξω. Τα ίχνη χαλκού και τα αγώγιμα στοιχεία σε εξωτερικές επιφάνειες ενδέχεται να υποστούν τάση που μπορεί να θέσει σε κίνδυνο την ακεραιότητα του κυκλώματος. Για να ανακουφιστείτε από την πίεση στο FPC κατά την κάμψη, είναι σημαντικό να σχεδιάσετε το εύκαμπτο κύκλωμα χρησιμοποιώντας κατάλληλα υλικά και τεχνικές κατασκευής. Αυτό περιλαμβάνει τη χρήση υλικών με την κατάλληλη ευελιξία, το κατάλληλο πάχος και την εξέταση της ελάχιστης ακτίνας κάμψης του FPC. Μπορούν επίσης να εφαρμοστούν επαρκής οπλισμοί ή δομές στήριξης για την πιο ομοιόμορφη κατανομή της τάσης σε όλο το κύκλωμα.
Με την κατανόηση των τύπων καταπόνησης και τη λήψη κατάλληλων μελετών σχεδιασμού, μπορεί να βελτιωθεί η αξιοπιστία και η ανθεκτικότητα των εύκαμπτων πλακών κυκλωμάτων FPC όταν λυγίζουν ή λυγίζουν.
Ακολουθούν ορισμένες ειδικές εκτιμήσεις σχεδιασμού που μπορούν να βοηθήσουν στη βελτίωση της αξιοπιστίας και της ανθεκτικότητας των εύκαμπτων πλακών κυκλωμάτων FPC όταν είναι λυγισμένες ή λυγισμένες:
Επιλογή υλικού:Η επιλογή του σωστού υλικού είναι κρίσιμη. Θα πρέπει να χρησιμοποιείται ένα εύκαμπτο υπόστρωμα με καλή ευκαμψία και μηχανική αντοχή. Το εύκαμπτο πολυιμίδιο (PI) είναι μια κοινή επιλογή λόγω της εξαιρετικής θερμικής σταθερότητας και ευκαμψίας του.
Διάταξη κυκλώματος:Η σωστή διάταξη του κυκλώματος είναι σημαντική για να διασφαλιστεί ότι τα αγώγιμα ίχνη και τα εξαρτήματα τοποθετούνται και δρομολογούνται με τρόπο που ελαχιστοποιεί τις συγκεντρώσεις τάσεων κατά την κάμψη. Συνιστάται να χρησιμοποιείτε στρογγυλεμένες γωνίες αντί για αιχμηρές γωνίες.
Δομές Ενίσχυσης και Υποστήριξης:Η προσθήκη οπλισμού ή δομών στήριξης κατά μήκος των κρίσιμων περιοχών κάμψης μπορεί να βοηθήσει στην πιο ομοιόμορφη κατανομή της τάσης και στην αποφυγή ζημιών ή αποκόλλησης. Ενισχυτικά στρώματα ή νευρώσεις μπορούν να εφαρμοστούν σε συγκεκριμένες περιοχές για τη βελτίωση της συνολικής μηχανικής ακεραιότητας.
Ακτίνα κάμψης:Οι ελάχιστες ακτίνες κάμψης θα πρέπει να καθοριστούν και να ληφθούν υπόψη κατά τη φάση σχεδιασμού. Η υπέρβαση της ελάχιστης ακτίνας κάμψης θα έχει ως αποτέλεσμα υπερβολικές συγκεντρώσεις τάσεων και αστοχία.
Προστασία και ενθυλάκωση:Η προστασία όπως οι ομοιόμορφες επιστρώσεις ή τα υλικά εγκλεισμού μπορεί να παρέχει πρόσθετη μηχανική αντοχή και να προστατεύει τα κυκλώματα από περιβαλλοντικά στοιχεία όπως υγρασία, σκόνη και χημικά.
Δοκιμή και επικύρωση:Η διεξαγωγή ολοκληρωμένων δοκιμών και επικύρωσης, συμπεριλαμβανομένων των δοκιμών μηχανικής κάμψης και κάμψης, μπορεί να βοηθήσει στην αξιολόγηση της αξιοπιστίας και της ανθεκτικότητας των εύκαμπτων κυκλωμάτων FPC υπό πραγματικές συνθήκες.
Το εσωτερικό της καμπύλης επιφάνειας είναι πίεση και το εξωτερικό είναι εφελκυσμένο. Το μέγεθος της τάσης σχετίζεται με το πάχος και την ακτίνα κάμψης της εύκαμπτης πλακέτας κυκλώματος FPC. Η υπερβολική καταπόνηση θα κάνει την ελαστική πλαστικοποίηση της πλακέτας κυκλώματος FPC, τη θραύση του φύλλου χαλκού και ούτω καθεξής. Επομένως, η δομή πλαστικοποίησης της εύκαμπτης πλακέτας κυκλώματος FPC θα πρέπει να είναι εύλογα διατεταγμένη στο σχεδιασμό, έτσι ώστε τα δύο άκρα της κεντρικής γραμμής της καμπύλης επιφάνειας να είναι συμμετρικά όσο το δυνατόν περισσότερο. Ταυτόχρονα, η ελάχιστη ακτίνα κάμψης θα πρέπει να υπολογίζεται σύμφωνα με διαφορετικές καταστάσεις εφαρμογής.
Κατάσταση 1. Η ελάχιστη κάμψη μιας μονόπλευρης εύκαμπτης πλακέτας FPC φαίνεται στο ακόλουθο σχήμα:
Η ελάχιστη ακτίνα κάμψης του μπορεί να υπολογιστεί με τον ακόλουθο τύπο: R= (c/2) [(100-Eb) /Eb]-D
Η ελάχιστη ακτίνα κάμψης R=, το πάχος c= χάλκινο δέρμα (μονάδα m), το πάχος του υμενίου κάλυψης D= (m), η επιτρεπόμενη παραμόρφωση του EB= χάλκινο δέρμα (μετρούμενο κατά ποσοστό).
Η παραμόρφωση του χάλκινου δέρματος ποικίλλει ανάλογα με τους διαφορετικούς τύπους χαλκού.
Η μέγιστη παραμόρφωση του Α και του συμπιεσμένου χαλκού είναι μικρότερη από 16%.
Η μέγιστη παραμόρφωση του Β και του ηλεκτρολυτικού χαλκού είναι μικρότερη από 11%.
Επιπλέον, η περιεκτικότητα σε χαλκό του ίδιου υλικού είναι επίσης διαφορετική σε διαφορετικές περιπτώσεις χρήσης. Για μια εφάπαξ περίπτωση κάμψης, χρησιμοποιείται η οριακή τιμή της κρίσιμης κατάστασης θραύσης (η τιμή είναι 16%). Για τον σχεδιασμό της εγκατάστασης κάμψης, χρησιμοποιήστε την ελάχιστη τιμή παραμόρφωσης που καθορίζεται από το IPC-MF-150 (για τον έλασης χαλκού, η τιμή είναι 10%). Για δυναμικές εύκαμπτες εφαρμογές, η παραμόρφωση του χάλκινου δέρματος είναι 0,3%. Για την εφαρμογή μαγνητικής κεφαλής, η παραμόρφωση του χάλκινου δέρματος είναι 0,1%. Ρυθμίζοντας την επιτρεπόμενη παραμόρφωση του χάλκινου δέρματος, μπορεί να υπολογιστεί η ελάχιστη ακτίνα καμπυλότητας.
Δυναμική ευελιξία: η σκηνή αυτής της εφαρμογής χάλκινου δέρματος πραγματοποιείται με παραμόρφωση. Για παράδειγμα, η κουκκίδα φωσφόρου στην κάρτα IC είναι το τμήμα της κάρτας IC που εισάγεται στο τσιπ μετά την εισαγωγή της κάρτας IC. Κατά τη διαδικασία εισαγωγής, το κέλυφος παραμορφώνεται συνεχώς. Αυτή η σκηνή εφαρμογής είναι ευέλικτη και δυναμική.
Η ελάχιστη ακτίνα κάμψης ενός εύκαμπτου PCB μονής όψης εξαρτάται από πολλούς παράγοντες, όπως το υλικό που χρησιμοποιείται, το πάχος της σανίδας και τις ειδικές απαιτήσεις της εφαρμογής. Γενικά, η ακτίνα κάμψης της πλακέτας εύκαμπτου κυκλώματος είναι περίπου 10 φορές το πάχος της πλακέτας. Για παράδειγμα, εάν το πάχος της σανίδας είναι 0,1 mm, η ελάχιστη ακτίνα κάμψης είναι περίπου 1 mm. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η κάμψη της σανίδας κάτω από την ελάχιστη ακτίνα κάμψης μπορεί να οδηγήσει σε συγκεντρώσεις τάσεων, καταπόνηση των αγώγιμων ιχνών και πιθανώς ρωγμές ή αποκόλληση της σανίδας. Για να διατηρηθεί η ηλεκτρική και μηχανική ακεραιότητα του κυκλώματος, είναι σημαντικό να τηρείτε τις συνιστώμενες ακτίνες κάμψης. Συνιστάται να συμβουλευτείτε τον κατασκευαστή ή τον προμηθευτή της εύκαμπτης σανίδας για συγκεκριμένες οδηγίες για την ακτίνα κάμψης και για να διασφαλίσετε ότι πληρούνται οι απαιτήσεις σχεδιασμού και εφαρμογής. Επιπλέον, η εκτέλεση μηχανικών δοκιμών και επικύρωσης μπορεί να βοηθήσει στον προσδιορισμό της μέγιστης καταπόνησης που μπορεί να αντέξει μια πλακέτα χωρίς να διακυβεύεται η λειτουργικότητα και η αξιοπιστία της.
Κατάσταση 2, πλακέτα διπλής όψης της ευέλικτης πλακέτας κυκλώματος FPC ως εξής:
Μεταξύ αυτών: R= ελάχιστη ακτίνα κάμψης, μονάδα m, c= πάχος δέρματος χαλκού, μονάδα m, D= πάχος μεμβράνης κάλυψης, μονάδα mm, EB= χάλκινη παραμόρφωση δέρματος, μετρούμενη κατά ποσοστό.
Η τιμή του EB είναι η ίδια με την παραπάνω.
D= πάχος μεσαίου στρώματος, μονάδα M
Η ελάχιστη ακτίνα κάμψης ενός εύκαμπτου κυκλώματος διπλής όψης FPC (Flexible Printed Circuit) είναι συνήθως μεγαλύτερη από αυτή ενός πίνακα μονής όψης. Αυτό συμβαίνει επειδή τα πάνελ διπλής όψης έχουν αγώγιμα ίχνη και στις δύο πλευρές, τα οποία είναι πιο επιρρεπή σε καταπόνηση και καταπόνηση κατά την κάμψη. Η ελάχιστη ακτίνα κάμψης ενός διπλής όψης FPC flex pcb baord είναι συνήθως περίπου 20 φορές το πάχος της σανίδας. Χρησιμοποιώντας το ίδιο παράδειγμα όπως πριν, εάν η πλάκα έχει πάχος 0,1 mm, η ελάχιστη ακτίνα κάμψης είναι περίπου 2 mm. Είναι πολύ σημαντικό να ακολουθείτε τις οδηγίες και τις προδιαγραφές του κατασκευαστή για την κάμψη πλακών PCB διπλής όψης FPC. Η υπέρβαση της συνιστώμενης ακτίνας κάμψης μπορεί να καταστρέψει τα αγώγιμα ίχνη, να προκαλέσει αποκόλληση του στρώματος ή να προκαλέσει άλλα προβλήματα που επηρεάζουν τη λειτουργικότητα και την αξιοπιστία του κυκλώματος. Συνιστάται να συμβουλευτείτε τον κατασκευαστή ή τον προμηθευτή για συγκεκριμένες οδηγίες για την ακτίνα κάμψης και να πραγματοποιήσετε μηχανικές δοκιμές και επαλήθευση για να διασφαλίσετε ότι η πλακέτα μπορεί να αντέξει τις απαιτούμενες κάμψεις χωρίς να διακυβεύεται η απόδοσή της.
Ώρα δημοσίευσης: Ιουν-12-2023
Πίσω
