#技术风云榜#FPC弯曲半径不合理，会导致断裂

ANkeer

在FPC在弯曲时，其中心线两边所受的应力类型是不一样的。弯曲曲面的内侧是压力，外侧是拉力。所受应力的大小与FPC的厚度和弯曲半径有关。过大的应力会使得FPC分层、铜箔断裂等等。因此在设计时应合理安排FPC的层压结构，使得弯曲面中心线两端层压尽量对称。同时还要根据不同的应用场合来计算最小弯曲半径。



" L! q: v& V) x: ~& N弯曲半径要求的计算
( d) h; j7 e- Z& s$ J* A5 G9 L/ C
: s/ i. a9 f! f& W2 [7 L; W  P, q情况1、对单面柔性电路板的最小弯曲如下图所示：


# q9 g5 J1 e0 o
& m3 n1 `8 D& O0 R" k0 c它的最小弯曲半径可以由下面公式计算：
5 w3 z0 R3 ^6 w! v8 o" p- X( `9 D
3 O: l8 n& A$ _- y. k4 J0 x9 X5 P' }/ tR=(c/2)[(100-Eb)/Eb]-D

其中：

R=最小弯曲半径(单位μm)
$ Y( U9 j; U5 n9 ^. Y7 c
2 u' ]9 W; S+ i/ U, O& J* rc=铜皮厚度(单位μm)

' e/ o( u4 s. k, `# y8 zD=覆盖膜厚度(单位μm)

EB=铜皮允许变形量(以百分数衡量)

5 i0 S( B$ c3 `  ?0 [- b不同类型铜，铜皮变形量不同。
6 S- d# q, T, _, F8 j# G
3 E3 e* E2 c' h! sA、压碾铜的铜皮变形量最大值是≤16%
7 T, g! ~; l  E! C9 S+ S; ]
. v% P8 I6 @4 b. @B、电解铜的铜皮变形量最大值是≤11%。
+ ]& U, ^: `* o" }

而且在不同的使用场合，同一材料的铜皮变形量取值也不一样。对于一次性弯曲的的场合，使用折断临界状态的极限值(对延碾铜，该值为16%)。对于弯曲安装设计情况，使用IPC-MF-150规定的最小变形值(对延碾铜，该值为10%)。对于动态柔性应用场合，铜皮变形量用0.3%。而对于磁头应用，铜皮变形量用0.1%。

通过设置铜皮允许的变形量，就可以算出弯曲的最小半径。
, h: z- t# ]7 c; t4 J3 F8 H/ H! x
# Q( F2 |8 s  w+ t2 z1 y" n+ H动态柔性：这种铜皮应用的场景是通过变形实现功能的，打个比方:IC卡座内的磷铜弹片，就是IC卡插入后与芯片接触的部位，插的过程弹片不断的形变，这种应用场景就是柔性动态的。
! j: b; |+ ~7 i- G
例： 50μm 聚酰亚胺，25μm胶，35μm铜 因此，D=75μm,c=35μm 柔性板的总厚度T=185μm
0 {% r' R- x+ G+ ^4 m6 W- E  p# B
一次性弯曲，用16% R=16.9μm,或R/T=0.09
8 V! \4 B- H: j" E4 Y0 Y
. ]5 k1 M8 q, m弯曲安装，用10% R=80μm,或R/T=0.45

动态弯曲，用0.3% R=5.74mm,或R/T=31
. z$ l) G# o0 a
- A% Z" E$ x0 Q
: m$ F0 o1 i  @  o
/ G& [  h) Q# b% I8 A: E
' t$ C5 h9 C1 F: U" s; Z$ s
+ J. [2 V; J; E! A* f对于上图中的场景，需要有连接器插入的场景，需要按照“动态弯曲”进行计算，弯曲半径控制在>6mm，直径>12mm。

9 {# g/ D, I( @7 e8 E粗略算法：大约要大于总厚度的50倍左右。
; {$ T" u0 ^7 B; Q& @7 E0 y
情况2、双面板



其中：
- }9 u0 N8 f  q1 P
R=最小弯曲半径，单位μm

c=铜皮厚度，单位μm
# o$ Q" b! N" n2 g
D=覆盖膜厚度，单位μm
3 y$ |7 q5 U! e, G& S! G
% ], n; j) m  K" }: \! B. n# gEB=铜皮变形量，以百分数衡量。
2 y* r! Y; b9 o) ^; b- w# u
EB的取值与上面的一样。

d=层间介质厚度，单位μm

例如：
1 s4 {, s8 M; s- }: o
9 A8 [" j7 U: _" l基材厚度：50μm 聚酰亚胺;
9 p1 d0 s0 L# |  m. M8 }
2x25μm胶;

2x35μm 铜 则d=100μm;c=35μm
) r1 D5 R+ ]8 \4 _
% ]0 G0 u- c: C+ I# Q0 T) d覆盖膜厚度：25μm聚酰亚胺;50μm胶 则D=75μm

总厚： T=2D+d+2c=320μm
: J1 {* V1 ^5 Y% j6 i9 o4 k2 D
从方程中：

6 m) o1 q* K9 |& l一次性弯曲，EB=16% R=0.371μm，R/T=1.16
  }5 F$ Q" R, V2 C0 B
9 B) W/ R! X+ f% I弯曲安装，EB =10% R=0.690mm，
' y: G8 i$ t( _: W* [8 a
% ^1 ]: [5 b8 s( Q: MR/T=2.15 动态弯曲，EB =0.3% R=28.17mm，R/T=88

粗略算法：大约要大于总厚度的100倍左右。
* b2 A' g4 q0 L6 b" v) H. u
弯曲半径不达标，导致安装次数过多之后，导线断裂，设备不稳定的等问题。如下图所示：
* h$ P; Y( }5 `3 W, }! m4 Q, D

8 R) v% q! a2 F$ I8 g


& s5 H3 ^2 v' v: w) y7 M

youOK

折断过好几个