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
; s( G4 k% L: N1 _3 @  l
- ^- O( P2 D$ l8 c  h3 h0 F2 f
  ~( g+ B4 f$ w& t! S/ _. [" z( w5 t2 o* h
2 @( n* c/ }, C# U. p; n) ?弯曲半径要求的计算

% z' ~% j0 Q: Z& P( T" N: l/ C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' `
+ ?/ }2 ^6 M2 q6 W" j( n' x1 A $ t& r/ e& Q! D+ y' A. l
* {- E1 j/ K: ^9 i9 p* s
8 M9 W" O  n+ R+ w# ?+ P1 Y它的最小弯曲半径可以由下面公式计算：  B- M$ o  G7 ^( d2 `
0 B" m; E* y( Z( w$ @3 A0 a: a  [
* j, k- u7 O: H% H/ g$ t6 nR=(c/2)[(100-Eb)/Eb]-D

' w$ M. \. V$ D! V& m其中：" ?& L" I7 x5 i4 b4 b
6 ]( c% @. K+ Q
R=最小弯曲半径(单位μm)
; }  P) ^* h2 X5 L* {  E
/ h; P" {. [/ }, V5 l% l# E- w' Nc=铜皮厚度(单位μm)3 z* `/ `2 y2 _4 @' e$ U
2 k* B0 q, E3 v! y) O. A3 v
/ Q0 V. @4 J4 q" @" U3 F' ~D=覆盖膜厚度(单位μm)
4 N8 r  R, X, v2 B3 v" V# ?
EB=铜皮允许变形量(以百分数衡量)
4 Q. \* y6 K( }+ M' e! c" n- J
( S  @- _! S+ a; e: \( {3 _不同类型铜，铜皮变形量不同。
0 L3 c8 ~2 T; [2 _- R6 u5 }& O
A、压碾铜的铜皮变形量最大值是≤16%
4 S7 L6 ^+ P# t' ]' Y
B、电解铜的铜皮变形量最大值是≤11%。
/ H" R9 r; C* o& F, k
3 z$ [- Y6 P! i
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- }

7 h  C% \/ k4 X$ D: ^; ?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

( r% V4 R  ?* Y5 d8 q/ ~" [( F9 Q$ v; {: U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

3 g+ d6 M' P; u# o! O0 v- Q一次性弯曲，用16% R=16.9μm,或R/T=0.09

% D: ~% a3 j' s+ L: x弯曲安装，用10% R=80μm,或R/T=0.45
! {0 f- `( r% D, r: H
+ b# A9 x1 h) F1 F0 V' A: g+ k动态弯曲，用0.3% R=5.74mm,或R/T=31" K! o" w/ O9 [: a% k4 z

7 Y' M2 ?# P5 m" k1 h

" o0 y' _; i. k& \* e0 y; ]( b) i4 z. Q9 {9 i
5 I) T1 u$ x0 B; S  E4 A
$ A* P' l  S0 q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
; h; x1 P$ m3 o3 r
$ _$ x  S! A6 ]/ e, G2 b+ S3 F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
) c  `0 l; `+ M3 _5 W- O: }( t0 V/ g/ m0 r

8 h! s1 V0 e5 U! d, E* M' A
其中：
) D* Q# U) O5 u0 O) N
R=最小弯曲半径，单位μm

c=铜皮厚度，单位μm
4 O) z3 ~2 ]" X4 ]
D=覆盖膜厚度，单位μm
; M- K+ l: u. p  s5 k4 Y) b: G6 `# U3 @3 q. w& H
EB=铜皮变形量，以百分数衡量。
9 [- d$ a- \% T) J
' e" Z9 a" O% o0 M( D' ^EB的取值与上面的一样。

: c5 n5 q$ d& o- W+ ^1 z* \8 qd=层间介质厚度，单位μm
8 u" x- T) N) v/ D
9 v' }: G1 E1 R) t例如：
" c  N4 g2 q3 e  S1 ?. C
6 R! T" R9 a8 W! v5 s9 z8 }! z4 \基材厚度：50μm 聚酰亚胺;/ ~6 H$ r4 l+ P

2x25μm胶;
2 C( s8 R% M3 g+ S* |
2x35μm 铜 则d=100μm;c=35μm
2 k5 K) @( O/ b: }# _
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
9 v7 E* Y0 R& S3 O
& q& ^& X9 e4 n4 y一次性弯曲，EB=16% R=0.371μm，R/T=1.16
' Q& h/ V3 }' m: D' I/ u9 @' q
% _, e( A2 Q1 N5 G弯曲安装，EB =10% R=0.690mm，
% M4 P* f! ~1 v# d/ M/ e8 @; t- W
R/T=2.15 动态弯曲，EB =0.3% R=28.17mm，R/T=88
" B, l+ u' U3 @9 D( T3 R2 {8 N* x1 R6 u$ i/ e/ t' p
. a& C& k4 p' [; E. Z粗略算法：大约要大于总厚度的100倍左右。' [$ Q* g0 w& \- a2 [( Q# V, |

5 t* q- L8 s  P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：
! L+ |# O+ N- f  O3 c9 C

xiaogegepcb

FPC弯曲半径不合理，会导致断裂