Fpc lenkimo spindulio skaičiavimo metodas

Kai FPC lanksti plokštė yra sulenkta, įtempių tipai abiejose pagrindinės linijos pusėse skiriasi.

Taip yra dėl skirtingų jėgų, veikiančių išlenkto paviršiaus vidų ir išorę.

Išlenkto paviršiaus vidinėje pusėje FPC yra veikiamas gniuždymo įtempio. Taip yra todėl, kad medžiaga suspaudžiama ir suspaudžiama, kai ji lenkiasi į vidų. Dėl šio suspaudimo FPC sluoksniai gali būti suspausti, o tai gali sukelti komponento išsisluoksniavimą arba įtrūkimą.

Išlenkto paviršiaus išorėje FPC yra veikiamas tempimo įtempių. Taip yra todėl, kad medžiaga ištempiama, kai ji yra išlenkta į išorę. Vario pėdsakai ir laidūs elementai ant išorinių paviršių gali būti įtempti, o tai gali pakenkti grandinės vientisumui. Norint sumažinti FPC įtempimą lenkimo metu, svarbu suprojektuoti lanksčią grandinę naudojant tinkamas medžiagas ir gamybos būdus. Tai apima tinkamo lankstumo, tinkamo storio medžiagų naudojimą ir minimalaus FPC lenkimo spindulio įvertinimą. Taip pat gali būti įdiegta pakankamai sutvirtinimo arba atraminių konstrukcijų, kad įtempis būtų tolygiau paskirstytas grandinėje.

Suvokus įtempių tipus ir tinkamai atsižvelgus į dizainą, galima pagerinti FPC lanksčių grandinių plokščių patikimumą ir ilgaamžiškumą sulenkus arba sulenkus.

Toliau pateikiami keli specifiniai dizaino aspektai, kurie gali padėti pagerinti FPC lanksčių grandinių plokščių patikimumą ir ilgaamžiškumą, kai jos yra sulenktos arba sulenktos:

Medžiagos pasirinkimas:Labai svarbu pasirinkti tinkamą medžiagą. Turi būti naudojamas lankstus substratas, turintis gerą lankstumą ir mechaninį stiprumą. Lankstus poliimidas (PI) yra dažnas pasirinkimas dėl puikaus terminio stabilumo ir lankstumo.

Grandinės išdėstymas:Tinkamas grandinės išdėstymas yra svarbus siekiant užtikrinti, kad laidžios pėdsakai ir komponentai būtų išdėstyti ir nukreipti taip, kad įtempių koncentracija lenkimo metu būtų kuo mažesnė. Vietoj aštrių kampų rekomenduojama naudoti užapvalintus kampus.

Sustiprinimo ir atraminės konstrukcijos:Pridėjus armatūros arba atraminių konstrukcijų prie kritinių lenkimo vietų, galima tolygiau paskirstyti įtampą ir išvengti žalos ar atsisluoksniavimo. Siekiant pagerinti bendrą mechaninį vientisumą, tam tikrose vietose gali būti dedami sutvirtinimo sluoksniai arba briaunelės.

Lenkimo spindulys:Minimalūs lenkimo spinduliai turi būti apibrėžti ir apsvarstyti projektavimo etape. Viršijus mažiausią lenkimo spindulį, bus per didelė įtempių koncentracija ir gedimas.

Apsauga ir kapsuliavimas:Apsauga, tokia kaip konformiškos dangos ar kapsuliavimo medžiagos, gali suteikti papildomo mechaninio stiprumo ir apsaugoti grandines nuo aplinkos elementų, tokių kaip drėgmė, dulkės ir cheminės medžiagos.

Testavimas ir patvirtinimas:Išsamūs bandymai ir patvirtinimas, įskaitant mechaninius lenkimo ir lankstumo bandymus, gali padėti įvertinti FPC lanksčių grandinių plokščių patikimumą ir ilgaamžiškumą realiomis sąlygomis.

Išlenkto paviršiaus vidus yra slėgis, o išorė yra tempiama. Įtempių dydis yra susijęs su FPC lanksčios plokštės storiu ir lenkimo spinduliu. Dėl per didelio įtempimo FPC bus lankstus plokštės laminavimas, varinės folijos lūžimas ir pan. Todėl FPC lanksčios plokštės laminavimo struktūra turėtų būti pagrįstai išdėstyta konstrukcijoje taip, kad du lenkto paviršiaus vidurinės linijos galai būtų kuo simetriški. Tuo pačiu metu minimalus lenkimo spindulys turėtų būti apskaičiuojamas atsižvelgiant į skirtingas naudojimo situacijas.

1 situacija. Mažiausias vienpusės FPC lanksčios plokštės lenkimas parodytas toliau pateiktame paveikslėlyje:

Jo minimalų lenkimo spindulį galima apskaičiuoti pagal šią formulę: R= (c/2) [(100-Eb) /Eb]-D
Mažiausias lenkimo spindulys R=, c storis = vario apvalkalas (m vienetas), D = dengiančios plėvelės storis (m), leistina EB = vario sluoksnio deformacija (matuojama procentais).

Vario odos deformacija skiriasi priklausomai nuo skirtingų rūšių vario.
Didžiausia A ir presuoto vario deformacija yra mažesnė nei 16%.
Didžiausia B ir elektrolitinio vario deformacija yra mažesnė nei 11%.

Be to, vario kiekis toje pačioje medžiagoje taip pat skiriasi skirtingais naudojimo atvejais. Vienkartiniam lenkimui naudojama kritinės lūžio būklės ribinė vertė (vertė 16%). Lenkimo įrengimo projekte naudokite IPC-MF-150 nurodytą mažiausią deformacijos vertę (valcuoto vario vertė yra 10%). Dinamiškai lanksčiam naudojimui vario odos deformacija yra 0,3%. Naudojant magnetinę galvutę, vario odos deformacija yra 0,1%. Nustačius leistiną vario odos deformaciją, galima apskaičiuoti minimalų kreivio spindulį.

Dinaminis lankstumas: šio vario odos aplikacijos scena realizuojama deformuojant. Pavyzdžiui, fosforo kulka IC kortelėje yra IC kortelės dalis, įdėta į lustą įdėjus IC kortelę. Įdėjimo metu apvalkalas nuolat deformuojamas. Ši programos scena yra lanksti ir dinamiška.

Mažiausias vienpusės lanksčios PCB lenkimo spindulys priklauso nuo kelių veiksnių, įskaitant naudojamą medžiagą, plokštės storį ir specifinius taikymo reikalavimus. Paprastai lanksčios plokštės lenkiamas spindulys yra maždaug 10 kartų didesnis už plokštės storį. Pavyzdžiui, jei plokštės storis yra 0,1 mm, mažiausias lenkimo spindulys yra apie 1 mm. Svarbu atkreipti dėmesį į tai, kad plokštę sulenkus žemiau minimalaus lenkimo spindulio, gali susikaupti įtempiai, įtempti laidžių pėdsakai ir gali atsirasti plokštės įtrūkimų arba atsisluoksniavimo. Norint išlaikyti elektrinį ir mechaninį grandinės vientisumą, labai svarbu laikytis rekomenduojamų lenkimo spindulių. Dėl konkrečių lenkimo spindulio nurodymų ir įsitikinti, kad yra laikomasi projektavimo ir taikymo reikalavimų, rekomenduojama pasikonsultuoti su lanksčios plokštės gamintoju arba tiekėju. Be to, atliekant mechaninius bandymus ir patvirtinimą, galima nustatyti didžiausią įtempį, kurį plokštė gali atlaikyti, nepakenkiant jos funkcionalumui ir patikimumui.

2 situacija, dvipusė lanksčios FPC plokštės plokštė:

Tarp jų: ​​R = mažiausias lenkimo spindulys, vienetas m, c = vario apvalkalo storis, vienetas m, D = dengiamosios plėvelės storis, vienetas mm, EB = vario odos deformacija, matuojama procentais.

EB vertė yra tokia pati kaip aukščiau.
D = vidutinio storio tarpsluoksnis, vienetas M

Mažiausias dvipusės FPC (Flexible Printed Circuit) lanksčios plokštės lenkimo spindulys paprastai yra didesnis nei vienpusės plokštės. Taip yra todėl, kad dvipusės plokštės turi laidžių pėdsakų abiejose pusėse, kurios yra jautresnės įtempimams ir įtempimams lenkimo metu. Mažiausias dvipusio FPC flex PCB plokštės lenkimo spindulys paprastai yra apie 20 kartų didesnis už plokštės storį. Naudojant tą patį pavyzdį, kaip ir anksčiau, jei plokštės storis 0,1 mm, mažiausias lenkimo spindulys yra apie 2 mm. Labai svarbu laikytis gamintojo nurodymų ir specifikacijų lenkiant dvipuses FPC PCB plokštes. Viršijus rekomenduojamą lenkimo spindulį, gali būti pažeisti laidūs pėdsakai, sluoksnio išsisluoksniavimas arba kitos problemos, turinčios įtakos grandinės funkcionalumui ir patikimumui. Rekomenduojama pasikonsultuoti su gamintoju arba tiekėju dėl konkrečių lenkimo spindulio nurodymų ir atlikti mechaninius bandymus bei patikras, siekiant įsitikinti, kad plokštė gali atlaikyti reikiamus lenkimus nepakenkiant jos veikimui.