FPC弯曲半径不合理，会导致断裂

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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。/ ^6 a1 N, ^2 K4 T" x* c


( u' _, h: M: l& {5 q/ _. [" z( w5 t2 o* h
# M! z, s7 o0 t- X) [8 ~. U4 L4 Y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：0 b! \' ]# e2 K' Z) I/ V/ f
2 L5 y4 b8 f6 r7 w/ j' `
8 A' s: x8 Z( u6 P4 D7 d% u $ t& r/ e& Q! D+ y' A. l
* {- E1 j/ K: ^9 i9 p* s
1 e4 ~  c1 _, _; D- _它的最小弯曲半径可以由下面公式计算：  B- M$ o  G7 ^( d2 `
5 f& ~( k: @  ?4 {9 z0 B" m; E* y( Z( w$ @3 A0 a: a  [
R=(c/2)[(100-Eb)/Eb]-D
* h( s/ j! o- O' U: p1 n  h! A' T
9 O. z3 {% [9 U' [% A+ X其中：" ?& L" I7 x5 i4 b4 b
6 ]( c% @. K+ Q
# I' G" Z7 k: c; Z) S$ J" MR=最小弯曲半径(单位μm)

c=铜皮厚度(单位μm)3 z* `/ `2 y2 _4 @' e$ U

- j7 o8 O% W' d: [% \/ ?# t2 ^: HD=覆盖膜厚度(单位μm)
* m$ S. z. ]' p" ^1 R! n4 N8 r  R, X, v2 B3 v" V# ?
EB=铜皮允许变形量(以百分数衡量)
3 ]8 i2 E) ^- m
不同类型铜，铜皮变形量不同。
0 t6 z- C2 s' j3 c6 w5 y& V* g3 e( V* M/ {0 L3 c8 ~2 T; [2 _- R6 u5 }& O
A、压碾铜的铜皮变形量最大值是≤16%
) m- P0 Q8 _2 K3 N3 }5 f6 S
( M2 g0 @4 q# D- X4 p% ?/ KB、电解铜的铜皮变形量最大值是≤11%。
) U2 L: G/ L& w' E- D2 [/ H" R9 r; C* o& F, k
1 f' B6 n! L0 P* F) J; O1 V
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%。/ p7 e6 ~% P: y* L) A7 `  N- }
6 f3 G/ ~7 l; {' S5 O. v
通过设置铜皮允许的变形量，就可以算出弯曲的最小半径。% V% G  e- z5 v4 P* p* p3 d

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。, }1 ?; R/ n& c9 f* E
7 b" Q7 E& N6 _6 V
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
8 Y/ O5 R8 T% M2 l& I
( @" T0 i, m( {% V* R7 `% {弯曲安装，用10% R=80μm,或R/T=0.45
! {0 f- `( r% D, r: H
动态弯曲，用0.3% R=5.74mm,或R/T=31" K! o" w/ O9 [: a% k4 z


4 {/ p$ D' v/ ^' T/ W# n; b# G
. W1 [( _& _7 Z- Z; i+ R2 _0 y; ]( b) i4 z. Q9 {9 i
5 I) T1 u$ x0 B; S  E4 A
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。7 Z. v( f% G- O; J
0 Y" m0 B' d/ n; c1 ^) N" ~; h; x1 P$ m3 o3 r
6 c4 W: `+ R& _9 ~: @粗略算法：大约要大于总厚度的50倍左右。
6 d4 q; T- [: v* h5 f" V
情况2、双面板+ r4 @' f  _4 O
- O: }( t0 V/ g/ m0 r

& n* L2 g5 ?4 X: L% @( r3 c# V
其中：

3 C: _* P, z4 d9 \6 u( t) \3 W8 ], QR=最小弯曲半径，单位μm

c=铜皮厚度，单位μm
8 \0 G% z: r; `' J# L4 O) z3 ~2 ]" X4 ]
D=覆盖膜厚度，单位μm
8 h9 a4 A1 _6 n* l9 N4 Y) b: G6 `# U3 @3 q. w& H
EB=铜皮变形量，以百分数衡量。

EB的取值与上面的一样。
- r/ f% z1 r/ Y" {5 j
d=层间介质厚度，单位μm
+ J1 |( d( T' P2 W; X/ E0 i8 u" x- T) N) v/ D
; X) ]& x. C% [7 w( Q+ A3 ^例如：
" c  N4 g2 q3 e  S1 ?. C
基材厚度：50μm 聚酰亚胺;/ ~6 H$ r4 l+ P

1 z* H- q( h* V& |1 r2x25μm胶;
; l* j+ ]: U7 v$ e2 C( s8 R% M3 g+ S* |
- s# j/ i1 a( N2x35μm 铜 则d=100μm;c=35μm
( {5 C/ A4 M* `2 X, q1 l2 k5 K) @( O/ b: }# _
! K" z, k' g5 d: }' q覆盖膜厚度：25μm聚酰亚胺;50μm胶 则D=75μm

总厚： T=2D+d+2c=320μm: t* `& S% x( N9 i! C
% a. q. }* d' G" r
从方程中：' _0 O7 u8 ~" g$ J
7 x) X' U1 O0 P$ L9 v7 E* Y0 R& S3 O
一次性弯曲，EB=16% R=0.371μm，R/T=1.16
' Q& h/ V3 }' m: D' I/ u9 @' q
弯曲安装，EB =10% R=0.690mm，
  v* {3 q( h5 s8 y  \
R/T=2.15 动态弯曲，EB =0.3% R=28.17mm，R/T=88
8 N* x1 R6 u$ i/ e/ t' p
粗略算法：大约要大于总厚度的100倍左右。' [$ Q* g0 w& \- a2 [( Q# V, |
/ e+ R4 F1 q; G0 }# c: E/ A* h
! c+ E# Z4 ~" B$ c3 g  C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：

; F1 J2 X2 w4 e

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FPC弯曲半径不合理，会导致断裂