Fpc painderaadiuse arvutusmeetod

Kui FPC painduv trükkplaat on painutatud, on pingetüübid südamikuliini mõlemal küljel erinevad.

See on tingitud kõvera pinna sise- ja välisküljele mõjuvatest erinevatest jõududest.

Kumera pinna siseküljel mõjub FPC survepingele. Seda seetõttu, et materjal surutakse kokku ja pigistatakse, kui see paindub sissepoole. See kokkusurumine võib põhjustada FPC-s olevate kihtide kokkusurumist, mis võib põhjustada komponendi delaminatsiooni või pragunemist.

Kumera pinna välisküljel on FPC allutatud tõmbepingele. Seda seetõttu, et materjal on väljapoole painutamisel venitatud. Välispindadel olevad vase jäljed ja juhtivad elemendid võivad olla pinge all, mis võib kahjustada vooluahela terviklikkust. FPC-le painutamise ajal avaldatava pinge leevendamiseks on oluline painduv ahel projekteerida, kasutades õigeid materjale ja tootmistehnikaid. See hõlmab sobiva paindlikkuse, sobiva paksusega materjalide kasutamist ja FPC minimaalse painderaadiuse arvestamist. Samuti saab rakendada piisavaid tugevdus- või tugistruktuure, et pinget kogu vooluringi ühtlasemalt jaotada.

Pingetüüpide mõistmine ja õiged disainikaalutlused võivad FPC painduvate trükkplaatide töökindlust ja vastupidavust painutamisel või painutamisel parandada.

Järgmised on mõned konkreetsed disainilahendused, mis võivad aidata parandada FPC painduvate trükkplaatide töökindlust ja vastupidavust, kui need on painutatud või painutatud.

Materjali valik:Õige materjali valimine on ülioluline. Kasutada tuleks hea painduvuse ja mehaanilise tugevusega painduvat aluspinda. Paindlik polüimiid (PI) on oma suurepärase termilise stabiilsuse ja paindlikkuse tõttu levinud valik.

Vooluahela paigutus:Õige vooluahela paigutus on oluline tagamaks, et juhtivad jäljed ja komponendid paigutatakse ja suunatakse viisil, mis minimeerib pingete kontsentratsiooni painde ajal. Teravate nurkade asemel on soovitatav kasutada ümaraid nurki.

Tugevdus- ja tugistruktuurid:Tugevdus- või tugistruktuuride lisamine kriitilistele paindealadele võib aidata pinget ühtlasemalt jaotada ning vältida kahjustusi või kihistumist. Üldise mehaanilise terviklikkuse parandamiseks võib kindlatele aladele kanda tugevduskihte või ribisid.

Painderaadius:Minimaalsed painderaadiused tuleks määratleda ja arvestada projekteerimisetapis. Minimaalse painderaadiuse ületamine põhjustab liigset pingekontsentratsiooni ja rikke.

Kaitse ja kapseldamine:Kaitse, nagu konformsed katted või kapseldusmaterjalid, võivad anda täiendava mehaanilise tugevuse ja kaitsta vooluahelaid keskkonnategurite, nagu niiskus, tolm ja kemikaalid, eest.

Testimine ja kinnitamine:Põhjaliku testimise ja valideerimise, sealhulgas mehaaniliste painde- ja paindetestide läbiviimine võib aidata hinnata FPC painduvate trükkplaatide töökindlust ja vastupidavust tegelikes tingimustes.

Kumera pinna sisemus on surve all ja väliskülg on tõmbetugevus. Pinge suurus on seotud FPC painduva trükkplaadi paksuse ja painderaadiusega. Liigne pinge muudab FPC paindliku trükkplaadi lamineerimise, vaskfooliumi purunemise ja nii edasi. Seetõttu peaks FPC painduva trükkplaadi lamineerimisstruktuur olema disainis mõistlikult paigutatud nii, et kumera pinna keskjoone kaks otsa peaksid olema võimalikult sümmeetrilised. Samal ajal tuleks minimaalne painderaadius arvutada vastavalt erinevatele kasutusolukordadele.

Olukord 1. Ühepoolse FPC painduva trükkplaadi minimaalne painutus on näidatud järgmisel joonisel:

Selle minimaalse painderaadiuse saab arvutada järgmise valemiga: R= (c/2) [(100-Eb) /Eb]-D
Minimaalne painderaadius R=, paksus c= vaskkoor (ühik m), D= kattekile paksus (m), EB= vaskkoore lubatud deformatsioon (mõõdetuna protsentides).

Vase naha deformatsioon on erinevat tüüpi vase puhul erinev.
A ja pressitud vase maksimaalne deformatsioon on alla 16%.
B ja elektrolüütilise vase maksimaalne deformatsioon on alla 11%.

Pealegi on sama materjali vasesisaldus erinevatel kasutusjuhtudel erinev. Ühekordse painde korral kasutatakse murru kriitilise seisundi piirväärtust (väärtus on 16%). Painutuspaigalduse projekteerimisel kasutage IPC-MF-150 poolt määratud minimaalset deformatsiooniväärtust (valtsitud vase puhul on väärtus 10%). Dünaamiliste paindlike rakenduste puhul on vasknaha deformatsioon 0,3%. Magnetpea pealekandmisel on vasknaha deformatsioon 0,1%. Vasknaha lubatud deformatsiooni määramisega saab arvutada minimaalse kõverusraadiuse.

Dünaamiline paindlikkus: selle vasknaha pealekandmise stseen realiseerub deformatsiooni teel. Näiteks IC-kaardil olev fosforikuul on IC-kaardi osa, mis sisestatakse pärast IC-kaardi sisestamist kiibile. Sisestamise käigus deformeerub kest pidevalt. See rakenduse stseen on paindlik ja dünaamiline.

Ühepoolse painduva PCB minimaalne painderaadius sõltub mitmest tegurist, sealhulgas kasutatavast materjalist, plaadi paksusest ja rakenduse erinõuetest. Üldiselt on painduva trükkplaadi painderaadius umbes 10 korda suurem kui plaadi paksus. Näiteks kui plaadi paksus on 0,1 mm, on minimaalne painderaadius umbes 1 mm. Oluline on märkida, et plaadi painutamine alla minimaalse painderaadiuse võib põhjustada pinge kontsentratsiooni, pinget juhtivatele jälgedele ja võib-olla plaadi pragunemist või delaminatsiooni. Ahela elektrilise ja mehaanilise terviklikkuse säilitamiseks on oluline järgida soovitatud painderaadiusi. Soovitatav on konsulteerida paindeplaadi tootja või tarnijaga konkreetsete painderaadiuse juhiste saamiseks ning veenduda, et projekteerimis- ja rakendusnõuded on täidetud. Lisaks võib mehaanilise testimise ja valideerimise läbiviimine aidata määrata maksimaalset pinget, mida plaat talub, ilma et see kahjustaks selle funktsionaalsust ja töökindlust.

Olukord 2, FPC painduva trükkplaadi kahepoolne plaat järgmiselt:

Nende hulgas: R = minimaalne painderaadius, ühik m, c = vase naha paksus, ühik m, D = kattekihi paksus, ühik mm, EB = vase naha deformatsioon, mõõdetuna protsentides.

EB väärtus on sama, mis ülal.
D = vahekihi keskmine paksus, mõõtühik M

Kahepoolse FPC (Flexible Printed Circuit) painduva trükkplaadi minimaalne painderaadius on tavaliselt suurem kui ühepoolsel paneelil. Põhjus on selles, et kahepoolsetel paneelidel on mõlemal küljel juhtivad jäljed, mis on paindumisel vastuvõtlikumad pingetele ja deformatsioonidele. Kahepoolse FPC flex pcb plaadi minimaalne painderaadius on tavaliselt umbes 20 korda suurem kui plaadi paksus. Kasutades sama näidet nagu varem, kui plaadi paksus on 0,1 mm, on minimaalne painderaadius umbes 2 mm. Kahepoolsete FPC trükkplaatide painutamisel on väga oluline järgida tootja juhiseid ja spetsifikatsioone. Soovitatud painderaadiuse ületamine võib kahjustada juhtivaid jälgi, põhjustada kihi delaminatsiooni või muid probleeme, mis mõjutavad ahela funktsionaalsust ja töökindlust. Soovitatav on konsulteerida tootja või tarnijaga konkreetsete painderaadiuse juhiste saamiseks ning teha mehaaniline katsetamine ja kontrollimine, et tagada plaadi vastupidavus nõutavatele painutustele, ilma et see kahjustaks selle toimivust.