FPC彎曲半徑不合理，會(huì)導(dǎo)致斷裂

在FPC在彎曲時(shí)，其中心線兩邊所受的應(yīng)力類型是不一樣的。彎曲曲面的內(nèi)側(cè)是壓力，外側(cè)是拉力。所受應(yīng)力的大小與FPC的厚度和彎曲半徑有關(guān)。過大的應(yīng)力會(huì)使得FPC分層、銅箔斷裂等等。因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)合理安排FPC的層壓結(jié)構(gòu)，使得彎曲面中心線兩端層壓盡量對(duì)稱。同時(shí)還要根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合來計(jì)算最小彎曲半徑。

彎曲半徑要求的計(jì)算

情況1、對(duì)單面柔性電路板的最小彎曲如下圖所示：

它的最小彎曲半徑可以由下面公式計(jì)算：

R=(c/2)[(100-Eb)/Eb]-D

其中：

R=最小彎曲半徑(單位µm)

c=銅皮厚度(單位µm)

D=覆蓋膜厚度(單位µm)

EB=銅皮允許變形量(以百分?jǐn)?shù)衡量)

不同類型銅，銅皮變形量不同。

A、壓碾銅的銅皮變形量最大值是≤16%

B、電解銅的銅皮變形量最大值是≤11%。

而且在不同的使用場(chǎng)合，同一材料的銅皮變形量取值也不一樣。對(duì)于一次性彎曲的的場(chǎng)合，使用折斷臨界狀態(tài)的極限值(對(duì)延碾銅，該值為16%)。對(duì)于彎曲安裝設(shè)計(jì)情況，使用IPC-MF-150規(guī)定的最小變形值(對(duì)延碾銅，該值為10%)。對(duì)于動(dòng)態(tài)柔性應(yīng)用場(chǎng)合，銅皮變形量用0.3%。而對(duì)于磁頭應(yīng)用，銅皮變形量用0.1%。通過設(shè)置銅皮允許的變形量，就可以算出彎曲的最小半徑。

動(dòng)態(tài)柔性：這種銅皮應(yīng)用的場(chǎng)景是通過變形實(shí)現(xiàn)功能的，打個(gè)比方:IC卡座內(nèi)的磷銅彈片，就是IC卡插入后與芯片接觸的部位，插的過程彈片不斷的形變，這種應(yīng)用場(chǎng)景就是柔性動(dòng)態(tài)的。

例： 50µm 聚酰亞胺，25µm膠，35µm銅 因此，D=75µm,c=35µm 柔性板的總厚度T=185µm

一次性彎曲，用16% R=16.9µm,或R/T=0.09

彎曲安裝，用10% R=80µm,或R/T=0.45

動(dòng)態(tài)彎曲，用0.3% R=5.74mm,或R/T=31

對(duì)于上圖中的場(chǎng)景，需要有連接器插入的場(chǎng)景，需要按照“動(dòng)態(tài)彎曲”進(jìn)行計(jì)算，彎曲半徑控制在>6mm，直徑>12mm。

粗略算法：大約要大于總厚度的50倍左右。

情況2、雙面板

其中：

R=最小彎曲半徑，單位µm

c=銅皮厚度，單位µm

D=覆蓋膜厚度，單位µm

EB=銅皮變形量，以百分?jǐn)?shù)衡量。

EB的取值與上面的一樣。

d=層間介質(zhì)厚度，單位µm

例如：

基材厚度：50µm 聚酰亞胺;

2x25µm膠;

2x35µm 銅 則d=100µm;c=35µm

覆蓋膜厚度：25µm聚酰亞胺;50µm膠 則D=75µm

總厚： T=2D+d+2c=320µm

從方程中：

一次性彎曲，EB=16% R=0.371µm，R/T=1.16

彎曲安裝，EB =10% R=0.690mm，

R/T=2.15 動(dòng)態(tài)彎曲，EB =0.3% R=28.17mm，R/T=88

粗略算法：大約要大于總厚度的100倍左右。

彎曲半徑不達(dá)標(biāo)，導(dǎo)致安裝次數(shù)過多之后，導(dǎo)線斷裂，設(shè)備不穩(wěn)定的等問題。如下圖所示：