Metoda izračuna upogibnega radija fpc

Ko je fleksibilno vezje FPC upognjeno, so vrste napetosti na obeh straneh jedrne linije različne.

To je posledica različnih sil, ki delujejo na notranji in zunanji strani ukrivljene površine.

Na notranji strani ukrivljene površine je FPC izpostavljen tlačni napetosti. To je zato, ker je material stisnjen in stisnjen, ko se upogne navznoter. To stiskanje lahko povzroči, da so plasti znotraj FPC stisnjene, kar lahko povzroči razslojevanje ali pokanje komponente.

Na zunanji strani ukrivljene površine je FPC izpostavljen natezni obremenitvi. To je zato, ker je material raztegnjen, ko je upognjen navzven. Bakrene sledi in prevodni elementi na zunanjih površinah so lahko izpostavljeni napetosti, ki lahko ogrozi celovitost vezja. Za razbremenitev FPC med upogibanjem je pomembno, da upogljivo vezje načrtujete z ustreznimi materiali in tehnikami izdelave. To vključuje uporabo materialov z ustrezno prožnostjo, ustrezno debelino in upoštevanje najmanjšega radija upogiba FPC. Izvede se lahko tudi zadostna ojačitev ali podporne strukture, da se napetost enakomerneje porazdeli po celotnem krogu.

Z razumevanjem vrst obremenitev in ustreznim načrtovanjem je mogoče izboljšati zanesljivost in vzdržljivost upogljivih plošč FPC, ko so upognjena ali upognjena.

Sledi nekaj posebnih načrtov, ki lahko pomagajo izboljšati zanesljivost in vzdržljivost upogljivih vezij FPC, ko so upognjena ali upognjena:

Izbira materiala:Izbira pravega materiala je ključnega pomena. Uporabiti je treba prožno podlago z dobro prožnostjo in mehansko trdnostjo. Fleksibilni poliimid (PI) je pogosta izbira zaradi svoje odlične toplotne stabilnosti in fleksibilnosti.

Postavitev vezja:Pravilna postavitev vezja je pomembna za zagotovitev, da so prevodne sledi in komponente nameščene in speljane na način, ki zmanjšuje koncentracije napetosti med upogibanjem. Priporočljivo je, da namesto ostrih vogalov uporabite zaobljene vogale.

Ojačitvene in podporne strukture:Dodajanje ojačitvenih ali podpornih struktur vzdolž kritičnih upogibnih območij lahko pripomore k enakomernejši porazdelitvi napetosti in prepreči poškodbe ali razslojevanje. Ojačitvene plasti ali rebra je mogoče nanesti na določena področja za izboljšanje splošne mehanske celovitosti.

Polmer upogiba:Najmanjše upogibne radije je treba določiti in upoštevati v fazi načrtovanja. Preseganje minimalnega radija upogiba bo povzročilo čezmerne koncentracije napetosti in okvaro.

Zaščita in enkapsulacija:Zaščita, kot so konformni premazi ali materiali za inkapsulacijo, lahko zagotovi dodatno mehansko trdnost in zaščiti vezja pred okoljskimi elementi, kot so vlaga, prah in kemikalije.

Testiranje in validacija:Izvajanje celovitega testiranja in validacije, vključno z mehanskimi preskusi upogibanja in upogibanja, lahko pomaga oceniti zanesljivost in vzdržljivost FPC fleksibilnih vezij v dejanskih pogojih.

Notranjost ukrivljene površine je tlačna, zunanja pa natezna. Velikost napetosti je povezana z debelino in radijem upogiba FPC fleksibilnega vezja. Prekomerna obremenitev bo povzročila laminacijo fleksibilnega vezja FPC, zlom bakrene folije in tako naprej. Zato mora biti laminirana struktura fleksibilnega vezja FPC razumno razporejena v načrtu, tako da morata biti oba konca središčne črte ukrivljene površine čim bolj simetrična. Hkrati je treba najmanjši radij upogiba izračunati glede na različne situacije uporabe.

Situacija 1. Najmanjši upogib enostranskega fleksibilnega vezja FPC je prikazan na naslednji sliki:

Njegov najmanjši radij upogiba se lahko izračuna po naslednji formuli: R= (c/2) [(100-Eb) /Eb]-D
Najmanjši radij upogiba R=, debelina c= bakrene prevleke (enota m), debelina prekrivne folije D= (m), dovoljena deformacija EB= bakrene prevleke (merjeno v odstotkih).

Deformacija bakrene kože se razlikuje glede na različne vrste bakra.
Največja deformacija A in stisnjenega bakra je manjša od 16%.
Največja deformacija B in elektrolitskega bakra je manjša od 11%.

Poleg tega je vsebnost bakra v istem materialu različna v različnih primerih uporabe. Za enkraten upogib se uporablja mejna vrednost kritičnega stanja loma (vrednost je 16%). Za načrt upogibne instalacije uporabite najmanjšo vrednost deformacije, ki jo določa IPC-MF-150 (za valjani baker je vrednost 10 %). Za dinamične fleksibilne aplikacije je deformacija bakrene kože 0,3 %. Za uporabo magnetne glave je deformacija bakrene kože 0,1 %. Z nastavitvijo dovoljene deformacije bakrene prevleke je mogoče izračunati najmanjši radij ukrivljenosti.

Dinamična fleksibilnost: prizor te aplikacije iz bakrene kože je realiziran z deformacijo. Na primer, fosforna krogla v kartici IC je del kartice IC, ki je vstavljen v čip po vstavitvi kartice IC. V procesu vstavljanja se lupina nenehno deformira. Ta aplikacijska scena je prilagodljiva in dinamična.

Najmanjši upogibni radij enostranskega upogljivega tiskanega vezja je odvisen od več dejavnikov, vključno z uporabljenim materialom, debelino plošče in posebnimi zahtevami aplikacije. Na splošno je upogibni polmer plošče flex približno 10-krat večja od debeline plošče. Na primer, če je debelina plošče 0,1 mm, je najmanjši radij upogiba približno 1 mm. Pomembno je upoštevati, da lahko upogibanje plošče pod najmanjšim polmerom upogiba povzroči koncentracijo napetosti, napetost na prevodnih sledovih in morebitno razpokanje ali razslojevanje plošče. Za ohranitev električne in mehanske celovitosti vezja je ključnega pomena, da se držite priporočenih radijev upogiba. Priporočljivo je, da se posvetujete s proizvajalcem ali dobaviteljem upogljive plošče glede posebnih smernic za upogibni radij in zagotovite, da so izpolnjene zahteve za načrtovanje in uporabo. Poleg tega lahko izvajanje mehanskega testiranja in validacije pomaga določiti največjo obremenitev, ki jo plošča lahko prenese, ne da bi pri tem ogrozili njeno funkcionalnost in zanesljivost.

Situacija 2, dvostranska plošča fleksibilnega vezja FPC, kot sledi:

Med njimi: R= najmanjši upogibni radij, enota m, c= debelina bakrene prevleke, enota m, D= debelina pokrivnega filma, enota mm, EB= deformacija bakrene prevleke, merjena v odstotkih.

Vrednost EB je enaka zgornji.
D= vmesni sloj srednje debeline, enota M

Najmanjši polmer upogiba dvostranskega upogljivega vezja FPC (Flexible Printed Circuit) je običajno večji kot pri enostranski plošči. To je zato, ker imajo dvostranske plošče prevodne sledi na obeh straneh, ki so bolj dovzetne za obremenitve in deformacije med upogibanjem. Najmanjši radij upogiba dvostranske plošče FPC flex pcb je običajno približno 20-krat večja od debeline plošče. Če uporabimo enak primer kot prej, če je plošča debela 0,1 mm, je najmanjši polmer krivine približno 2 mm. Zelo pomembno je, da upoštevate smernice in specifikacije proizvajalca za upogibanje dvostranskih tiskanih plošč FPC. Preseganje priporočenega radija upogiba lahko poškoduje prevodne sledi, povzroči razslojevanje plasti ali povzroči druge težave, ki vplivajo na funkcionalnost in zanesljivost vezja. Priporočljivo je, da se posvetujete s proizvajalcem ali dobaviteljem glede posebnih smernic za polmer upogiba ter izvedete mehansko testiranje in preverjanje, da zagotovite, da lahko plošča prenese zahtevane upogibe brez ogrožanja njene učinkovitosti.