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PCBブログ - フレキシブルPCBの最小曲げ半径

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フレキシブルPCBの最小曲げ半径

2023-11-03
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Author:iPCB

フレキシブルPCBは曲げのために設計され、曲げ半径は回路基板の機能と耐久性を確保する重要な要素である。フレキシブルPCBの曲げ半径は、回路基板が安全に曲げられる範囲または程度である。


フレキシブルPCB曲げ半径.jpg


これは主に使用する材料の厚さと剛性、層数と任意の剛性領域の位置に依存します。フレキシブルPCB曲げ半径の設計ガイドは以下の通りである:

1)急カーブ(90度)ではなく、グラデーションカーブを使用する

2)PCBカットの使用は曲げ半径の低減にも役立つ

3)また、銅線の厚さを減らし、回路基板をより良く曲げることができる


フレキシブルプリント基板が湾曲している場合、中心線の両側の応力タイプが異なります。曲面の内側は圧力、外側は張力です。印加応力の大きさはFPCフレキシブル回路基板の厚さと曲げ半径に関係している。過大な応力はFPCフレキシブル回路基板の積層、銅箔の破断などを招く。そのため、設計時にFPCフレキシブルPCBの積層構造を合理的に配置し、湾曲表面中心線の両端の積層をできるだけ対称にするべきである。同時に、異なる適用シーンに基づいて最小曲げ半径を計算する必要があります。


フレキシブルPCB曲げ半径の計算に影響する因子

1)基板厚

厚い基材は、柔軟性が劣るため、通常は大きな曲げ半径を有する。一方、薄い基板の方が曲げやすいため、曲げ半径が小さい。最適な柔軟性と信頼性を確保するために、Flex PCB設計の具体的な要件に基づいて適切な基板厚を選択します。


2)銅層の数とタイプ

銅層は電気的接続を提供し、これはプレートの全体的な剛性を高めるのに役立ちます。軟板に銅層がある場合は、曲げ中に銅線や貫通孔が破損しないように、曲げ半径を大きくする必要があります。また、使用される銅のタイプ、例えば標準銅や高温銅は、フレキシブルPCBの曲げ半径にも影響します。


3)被覆材の柔軟性

被覆材の柔軟性は、曲げ半径に影響を与えるもう1つの要素である。被覆材は可撓性回路のための保護層であり、銅を保護し、絶縁を提供するために使用される。被覆材の柔軟性は、その組成及び厚さに応じて変化することができる。可撓性の高い被覆材料は、より小さな曲げ半径を可能にするが、可撓性の低い被覆材料は、破裂または層状化を回避するためにより大きな曲げ半径を必要とする。


4)全体設計(コンポーネントと配線の配置)

湾曲領域に近い部品は、干渉や破損を防ぐためにより大きな湾曲半径を必要とする場合があります。そのため、曲がっている間の応力集中点や故障を引き起こす可能性があるため、尖った角や急カーブを回避するために配線を慎重に計画する必要があります。


フレキシブルPCB曲げ半径の計算方法

1)IPC−223規格を使用する一般的な方法であって、硬軟板の厚さと層数に基づいて曲げ半径を計算するためのガイドラインを提供する。本基準では、曲げ過程で軟木板と硬木板が受ける材料特性と機械応力を考慮している。


2)もう1つの方法は、式を用いてR=TマスクKを計算することである。ここで、Rは曲げ半径であり、TはPCB厚さであり、Kは材料特性に依存する定数値である。この式は、曲げ半径の一般的な推定を提供し、さらなる解析と最適化の起点とすることができます。


フレキシブル層は、剛性部分内の内層として引き続き使用され、導体配線に使用することができる。可撓性PCBの最小曲げ半径は通常1 mm〜6 mmである。単層及び二層フレキシブルPCBを使用してこそ、動的曲げ応力を確実に保証することができる。