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Los PCB flexibles están diseñados para doblar, y el radio de flexión es un factor clave para garantizar la función y durabilidad de la placa de circuito. El radio de flexión del PCB flexible es el rango o grado en que la placa de circuito puede doblarse de manera segura.
Esto depende principalmente del grosor y la rigidez del material utilizado, así como del número de capas y la ubicación de cualquier zona rígida. Las directrices de diseño para el radio de flexión de los PCB flexibles son las siguientes:
1) evite usar giros bruscos (90 grados) y use curvas graduales
2) el uso de cortes de PCB también ayuda a reducir el radio de flexión
3) también se puede reducir el grosor del alambre de cobre para que la placa de circuito pueda doblarse mejor
Cuando la placa de circuito impreso flexible se dobla, los tipos de tensión a ambos lados de la línea central son diferentes. El interior de la superficie es presión y el exterior es tensión. La magnitud de la tensión aplicada está relacionada con el grosor y el radio de flexión de la placa de circuito flexible fpc. El estrés excesivo puede provocar la estratificación de la placa de circuito flexible fpc, la rotura de la lámina de cobre, etc. por lo tanto, la estructura laminada del PCB flexible FPC debe organizarse razonablemente en el diseño para que la estratificación en ambos extremos de la línea central de la superficie curva sea lo más simétrica posible. Al mismo tiempo, se debe calcular el radio mínimo de flexión en función de los diferentes escenarios de aplicación.
Factores que afectan el cálculo del radio de flexión de los PCB flexibles
1) espesor de la base
Las bases más gruesas suelen tener un mayor radio de flexión debido a su poca flexibilidad. Por otro lado, los sustratos más delgados son más fáciles de doblar, por lo que tienen un radio de flexión más pequeño. Elija el grosor adecuado del sustrato de acuerdo con los requisitos específicos del diseño de PCB flexible para garantizar la mejor flexibilidad y fiabilidad.
2) número y tipo de capas de cobre
La capa de cobre proporciona una conexión eléctrica que ayuda a mejorar la rigidez general de la placa. Si hay una capa de cobre en la placa blanda, el radio de flexión debe ser mayor para evitar daños en el cable de cobre o a través del agujero durante la flexión. Además, los tipos de cobre utilizados, como el cobre estándar o el cobre de alta temperatura, también pueden afectar el radio de flexión del PCB flexible.
3) flexibilidad del material de cobertura
La flexibilidad del material de cobertura es otro factor que afecta el radio de flexión. El material de cobertura es una capa protectora para circuitos flexibles, que se utiliza para proteger el cobre y proporcionar aislamiento. La flexibilidad del material de cobertura puede variar en función de su composición y espesor. Los materiales de cobertura más flexibles permiten un radio de flexión más pequeño, mientras que los materiales de cobertura más flexibles requieren un radio de flexión más grande para evitar grietas o estratificaciones.
4) diseño general (colocación de componentes y cableado)
Los componentes cercanos a la zona de flexión pueden requerir un mayor radio de flexión para evitar cualquier interferencia o daño. Por lo tanto, es necesario planificar cuidadosamente el cableado para evitar esquinas afiladas o giros bruscos, ya que pueden causar puntos de concentración de esfuerzo y fallas durante la flexión.
Método de cálculo del radio de flexión de los PCB flexibles
1) un método común es utilizar el estándar IPC - 223, que proporciona una guía para calcular el radio de flexión en función del grosor y el número de capas de placas blandas y duras. Esta norma tiene en cuenta las características del material y las tensiones mecánicas que soportan las tablas blandas y duras durante el proceso de flexión.
2) otro método es calcular R = tàk utilizando la fórmula. donde R es el radio de flexión, t es el grosor del PCB y k es un valor constante dependiendo de las características del material. La fórmula proporciona una estimación general del radio de flexión y puede servir como punto de partida para un análisis y optimización adicionales.
La capa flexible sigue siendo la capa interior dentro de la parte rígida y se puede utilizar para el cableado de conductores. El radio mínimo de flexión del PCB flexible suele estar entre 1 mm y 6 mm. Solo utilizando PCB flexibles de una sola capa y dos capas se puede garantizar de manera confiable el esfuerzo dinámico de flexión.
