روش محاسبه شعاع خمش fpc

هنگامی که برد مدار انعطاف پذیر FPC خم می شود، انواع تنش در هر دو طرف خط هسته متفاوت است.

این به دلیل نیروهای مختلف است که در داخل و خارج از سطح منحنی اعمال می شود.

در سمت داخلی سطح منحنی، FPC تحت تنش فشاری قرار می گیرد. این به این دلیل است که مواد در حین خم شدن به سمت داخل فشرده و فشرده می شوند. این فشرده‌سازی می‌تواند باعث فشرده شدن لایه‌های درون FPC شود و به طور بالقوه باعث لایه‌پوش شدن یا ترک خوردن قطعه شود.

در خارج از سطح منحنی، FPC تحت تنش کششی قرار می گیرد. این به این دلیل است که وقتی مواد به سمت بیرون خم می شوند، کشیده می شوند. آثار مس و عناصر رسانا روی سطوح خارجی ممکن است تحت کشش قرار گیرند که ممکن است یکپارچگی مدار را به خطر بیندازد. برای کاهش تنش روی FPC در طول خمش، طراحی مدار فلکس با استفاده از مواد و تکنیک‌های ساخت مناسب بسیار مهم است. این شامل استفاده از مواد با انعطاف پذیری مناسب، ضخامت مناسب و در نظر گرفتن حداقل شعاع خم FPC است. همچنین می توان از تقویت کننده یا سازه های پشتیبانی کافی برای توزیع یکنواخت تنش در سراسر مدار استفاده کرد.

با درک انواع تنش و در نظر گرفتن ملاحظات طراحی مناسب، قابلیت اطمینان و دوام بردهای مدار انعطاف پذیر FPC در هنگام خم شدن یا خم شدن را می توان بهبود بخشید.

موارد زیر برخی از ملاحظات طراحی خاص است که می تواند به بهبود قابلیت اطمینان و دوام بردهای مدار انعطاف پذیر FPC در هنگام خم شدن یا خم شدن کمک کند:

انتخاب مواد:انتخاب مواد مناسب بسیار مهم است. باید از یک بستر انعطاف پذیر با انعطاف پذیری و استحکام مکانیکی خوب استفاده شود. پلی آمید انعطاف پذیر (PI) به دلیل پایداری حرارتی و انعطاف پذیری عالی، یک انتخاب رایج است.

چیدمان مدار:چیدمان مدار مناسب برای اطمینان از اینکه ردپاها و اجزای رسانا به گونه ای قرار گرفته و هدایت می شوند که غلظت تنش را در طول خمش به حداقل می رساند، مهم است. توصیه می شود به جای گوشه های تیز از گوشه های گرد استفاده کنید.

سازه های تقویتی و پشتیبانی:افزودن تقویت کننده یا سازه های پشتیبانی در امتداد نواحی خمشی بحرانی می تواند به توزیع یکنواخت تنش کمک کند و از آسیب یا لایه لایه شدن جلوگیری کند. برای بهبود یکپارچگی مکانیکی کلی می‌توان لایه‌ها یا دنده‌های تقویت‌کننده را در مناطق خاصی اعمال کرد.

شعاع خمشی:حداقل شعاع خمشی باید در مرحله طراحی تعریف و در نظر گرفته شود. تجاوز از حداقل شعاع خمش منجر به غلظت بیش از حد تنش و شکست می شود.

حفاظت و کپسوله سازی:حفاظتی مانند پوشش‌های منسجم یا مواد محصورکننده می‌تواند استحکام مکانیکی بیشتری ایجاد کند و از مدارها در برابر عناصر محیطی مانند رطوبت، گرد و غبار و مواد شیمیایی محافظت کند.

تست و اعتبارسنجی:انجام آزمایش و اعتبارسنجی جامع، از جمله تست‌های خمش و انعطاف مکانیکی، می‌تواند به ارزیابی قابلیت اطمینان و دوام بردهای مدار انعطاف‌پذیر FPC در شرایط واقعی کمک کند.

داخل سطح منحنی فشار است و قسمت بیرونی آن کششی است. بزرگی تنش به ضخامت و شعاع خمشی برد مدار انعطاف پذیر FPC مربوط می شود. استرس بیش از حد باعث لمینیت برد مدار انعطاف پذیر FPC، شکستگی فویل مسی و غیره می شود. بنابراین، ساختار لمینیت برد مدار انعطاف پذیر FPC باید به طور منطقی در طراحی چیده شود، به طوری که دو انتهای خط مرکزی سطح منحنی باید تا حد امکان متقارن باشند. در عین حال، حداقل شعاع خمشی باید با توجه به موقعیت های مختلف کاربرد محاسبه شود.

وضعیت 1. حداقل خمش یک برد مدار انعطاف پذیر FPC یک طرفه در شکل زیر نشان داده شده است:

حداقل شعاع خمش آن را می توان با فرمول زیر محاسبه کرد: R= (c/2) [(100-Eb) /Eb]-D
حداقل شعاع خمش R=، ضخامت c= پوست مس (واحد m)، ضخامت D= لایه پوششی (m)، تغییر شکل مجاز پوسته EB= مس (بر اساس درصد اندازه گیری می شود).

تغییر شکل پوست مسی با انواع مختلف مس متفاوت است.
حداکثر تغییر شکل A و مس فشرده کمتر از 16 درصد است.
حداکثر تغییر شکل B و مس الکترولیتی کمتر از 11 درصد است.

علاوه بر این، محتوای مس یک ماده نیز در موارد مختلف استفاده متفاوت است. برای یک موقعیت خمشی یکباره، از مقدار حدی حالت بحرانی شکست استفاده می شود (مقدار 16٪ است). برای طراحی نصب خمشی، از حداقل مقدار تغییر شکل مشخص شده توسط IPC-MF-150 استفاده کنید (برای مس نورد، مقدار 10٪ است). برای کاربردهای انعطاف پذیر پویا، تغییر شکل پوست مسی 0.3٪ است. برای استفاده از سر مغناطیسی، تغییر شکل پوست مسی 0.1٪ است. با تنظیم تغییر شکل مجاز پوست مسی می توان حداقل شعاع انحنا را محاسبه کرد.

انعطاف پذیری پویا: صحنه این کاربرد پوست مسی با تغییر شکل تحقق می یابد. به عنوان مثال گلوله فسفر در کارت آی سی قسمتی از آی سی کارت است که پس از قرار دادن آی سی کارت در تراشه قرار می گیرد. در فرآیند درج، پوسته به طور مداوم تغییر شکل می دهد. این صحنه برنامه انعطاف پذیر و پویا است.

حداقل شعاع خمش یک PCB منعطف یک طرفه به عوامل مختلفی از جمله مواد مورد استفاده، ضخامت برد و الزامات خاص کاربرد بستگی دارد. به طور کلی، شعاع خم شدن برد مدار فلکس حدود 10 برابر ضخامت برد است. به عنوان مثال، اگر ضخامت تخته 0.1 میلی متر باشد، حداقل شعاع خمش حدود 1 میلی متر است. توجه به این نکته حائز اهمیت است که خم شدن تخته زیر حداقل شعاع خمش ممکن است منجر به غلظت تنش، فشار بر روی آثار رسانا و احتمالاً ترک خوردن یا لایه لایه شدن تخته شود. برای حفظ یکپارچگی الکتریکی و مکانیکی مدار، رعایت شعاع خمشی توصیه شده بسیار مهم است. توصیه می شود برای دستورالعمل های شعاع خمشی خاص و اطمینان از برآورده شدن الزامات طراحی و کاربرد، با سازنده یا تامین کننده برد انعطاف پذیر مشورت کنید. علاوه بر این، انجام آزمایش و اعتبارسنجی مکانیکی می‌تواند به تعیین حداکثر استرسی که یک برد می‌تواند تحمل کند بدون اینکه عملکرد و قابلیت اطمینان آن به خطر بیفتد، کمک کند.

وضعیت 2، برد دو طرفه برد مدار انعطاف پذیر FPC به شرح زیر است:

از جمله: R= حداقل شعاع خمش، واحد m، c= ضخامت پوست مس، واحد m، D= ضخامت لایه پوششی، واحد میلی متر، EB= تغییر شکل پوست مس، با درصد اندازه گیری می شود.

مقدار EB همان مقدار بالا است.
D= ضخامت میان لایه، واحد M

حداقل شعاع خمش یک برد مدار انعطاف پذیر FPC (مدار چاپی منعطف) دو طرفه معمولاً بیشتر از یک پانل یک طرفه است. این به این دلیل است که پانل های دو طرفه دارای آثار رسانا در هر دو طرف هستند که در هنگام خمش بیشتر در معرض تنش و کرنش هستند. حداقل شعاع خمشی یک باورد FPC flex pcb دو طرفه معمولاً حدود 20 برابر ضخامت برد است. با استفاده از مثال قبلی، اگر صفحه 0.1 میلی متر ضخامت داشته باشد، حداقل شعاع خمش حدود 2 میلی متر است. رعایت دستورالعمل ها و مشخصات سازنده برای خم کردن بردهای PCB دو طرفه FPC بسیار مهم است. تجاوز از شعاع خمش توصیه شده ممکن است به آثار رسانا آسیب برساند، باعث لایه برداری لایه شود یا مشکلات دیگری ایجاد کند که بر عملکرد و قابلیت اطمینان مدار تأثیر می گذارد. توصیه می‌شود برای دستورالعمل‌های شعاع خمشی خاص با سازنده یا تامین‌کننده مشورت کنید و آزمایش‌های مکانیکی و تأیید را انجام دهید تا مطمئن شوید که برد می‌تواند خم‌های مورد نیاز را بدون به خطر انداختن عملکرد خود تحمل کند.