#技术风云榜#FPC弯曲半径不合理，会导致断裂

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; \2 v" b5 `- W) s# ~3 E, F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。

$ `1 s5 E+ P  [- [  D$ j
- d) T- u" z7 Y  @7 A
弯曲半径要求的计算

情况1、对单面柔性电路板的最小弯曲如下图所示：
9 S8 _: P- p% ?6 K$ w  l5 _! @& h


9 `3 ~  C; V4 z& j# O9 z$ R2 Z' c它的最小弯曲半径可以由下面公式计算：

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

  c, _- |) v# c5 _) w5 E其中：

- B+ ~- u9 [" ?8 Z" I! BR=最小弯曲半径(单位μm)
7 R* M2 B& k  ?9 @" A. `  R" M% @
c=铜皮厚度(单位μm)

  M4 _& K7 e5 q* rD=覆盖膜厚度(单位μm)

( Y0 _3 K+ O; q& kEB=铜皮允许变形量(以百分数衡量)

不同类型铜，铜皮变形量不同。
$ G: N% U2 y# N( @
/ k- H: b/ x/ G2 wA、压碾铜的铜皮变形量最大值是≤16%
1 u7 H( n- R1 ]
6 w. y) V' C! |% K4 Z0 UB、电解铜的铜皮变形量最大值是≤11%。

  |' m& k  d; ^! z* }) @
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%。
  L$ K4 `3 E9 A1 z
* j4 ^& U# G% }( D2 D" p/ t通过设置铜皮允许的变形量，就可以算出弯曲的最小半径。
: I& t4 m2 [# I( v4 `4 ], T
# I1 u) G% D$ b7 W: y: O9 v' M  C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。
0 E9 ~, n% M/ N8 j' I  y7 t, n6 ]
* ]5 ], P2 J2 {. }, ], E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

一次性弯曲，用16% R=16.9μm,或R/T=0.09

弯曲安装，用10% R=80μm,或R/T=0.45

3 I3 c' z: o+ e. Y8 T动态弯曲，用0.3% R=5.74mm,或R/T=31
" `( j' l6 v# n, G, A


: G3 x4 i+ V: f- b& S# Y

) d3 a4 U- d+ b& w" R9 R5 P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。
* q" P; J4 Y$ L2 Z
粗略算法：大约要大于总厚度的50倍左右。

情况2、双面板
( W" B, d8 C5 j0 m
" b! g' P$ {! v; i* x
1 l- C  n4 @6 m- G( A; _2 w
其中：
1 d( V5 W1 L8 |! ?
- G  m6 c' e- R& O8 j& Z$ P- `R=最小弯曲半径，单位μm
4 H0 {( H: C8 I) q
; i& j7 k8 O2 d/ C( bc=铜皮厚度，单位μm
% G- P6 z4 ?) D
D=覆盖膜厚度，单位μm

, b! f; r: b4 S/ D0 [- Y7 dEB=铜皮变形量，以百分数衡量。
8 @* V$ f; d5 U& r% W' s6 A$ C9 U
EB的取值与上面的一样。
' ~: T9 Y! \1 }3 E
- [# N' e$ I# Q# o" `d=层间介质厚度，单位μm
; k2 l; u, J4 z# E& h' k$ j3 L! g
例如：
. y" S3 ?, F& F8 G7 ~, l& s
! v+ R8 M. H# l  L基材厚度：50μm 聚酰亚胺;

2x25μm胶;

2x35μm 铜 则d=100μm;c=35μm

覆盖膜厚度：25μm聚酰亚胺;50μm胶 则D=75μm
- n$ W! b  }! y$ X# ?, Y0 X2 J
总厚： T=2D+d+2c=320μm

从方程中：
, A' l$ U' _$ t( i6 [+ l4 s9 k
一次性弯曲，EB=16% R=0.371μm，R/T=1.16

弯曲安装，EB =10% R=0.690mm，

R/T=2.15 动态弯曲，EB =0.3% R=28.17mm，R/T=88

1 M) C; M$ n8 K) |5 p$ z9 W: t粗略算法：大约要大于总厚度的100倍左右。
8 B5 [9 H5 }0 R4 v' [# M
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：

% W& q) K  W& t  a4 U, m# z& U
8 g2 T9 ~7 C9 m/ T


/ L7 s$ L! ~0 J

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折断过好几个