FPC彎曲半徑不合理，會(huì )導致斷裂

在FPC在彎曲時(shí)，其中心線(xiàn)兩邊所受的應力類(lèi)型是不一樣的。彎曲曲面的內側是壓力，外側是拉力。所受應力的大小與FPC的厚度和彎曲半徑有關(guān)。過(guò)大的應力會(huì )使得FPC分層、銅箔斷裂等等。因此在設計時(shí)應合理安排FPC的層壓結構，使得彎曲面中心線(xiàn)兩端層壓盡量對稱(chēng)。同時(shí)還要根據不同的應用場(chǎng)合來(lái)計算最小彎曲半徑。

彎曲半徑要求的計算

情況1、對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(以百分數衡量)

不同類(lèi)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(對延碾銅，該值為16%)。對于彎曲安裝設計情況，使用IPC-MF-150規定的最小變形值(對延碾銅，該值為10%)。對于動(dòng)態(tài)柔性應用場(chǎng)合，銅皮變形量用0.3%。而對于磁頭應用，銅皮變形量用0.1%。通過(guò)設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：這種銅皮應用的場(chǎng)景是通過(guò)變形實(shí)現功能的，打個(gè)比方:IC卡座內的磷銅彈片，就是IC卡插入后與芯片接觸的部位，插的過(guò)程彈片不斷的形變，這種應用場(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，以百分數衡量。

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。

彎曲半徑不達標，導致安裝次數過(guò)多之后，導線(xiàn)斷裂，設備不穩定的等問(wèn)題。如下圖所示：