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電池軟板廠FPC彎曲半徑不合理,為什么會導致斷裂?

文章來源:作者:梁波靜 查看手機網址
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人氣:861發布日期:2019-06-05 10:04【

電池軟板廠FPC在彎曲時,其中心線兩邊所受的應力類型是不一樣的。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。過大的應力會使得FPC分層、銅箔斷裂等等。因此在設計時應合理安排FPC的層壓結構,使得彎曲面中心線兩端層壓盡量對稱。同時還要根據不同的應用場合來計算最小彎曲半徑。

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合,使用折斷臨界狀態的極限值(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%)。對于動態柔性應用場合,銅皮變形量用0.3%。而對于磁頭應用,銅皮變形量用0.1%。

通過設置銅皮允許的變形量,就可以算出彎曲的最小半徑。

動態柔性:這種銅皮應用的場景是通過變形實現功能的,打個比方:IC卡座內的磷銅彈片,就是IC卡插入后與芯片接觸的部位,插的過程彈片不斷的形變,這種應用場景就是柔性動態的。

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

動態彎曲,用0.3% R=5.74mm,或R/T=31

對于上圖中的場景,需要有連接器插入的場景,需要按照“動態彎曲”進行計算,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 動態彎曲,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,導致安裝次數過多之后,導線斷裂,設備不穩定的等問題。

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此文關鍵字: 電池軟板| FPC| 柔性電路板

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