Thông tin PCB - Bán kính uốn tối thiểu PCB linh hoạt

PCB linh hoạt được thiết kế để uốn cong và bán kính uốn là yếu tố quan trọng để đảm bảo chức năng và độ bền của bảng. Bán kính uốn của PCB linh hoạt là phạm vi hoặc mức độ mà bảng mạch có thể uốn cong một cách an toàn.

Điều này chủ yếu phụ thuộc vào độ dày và độ cứng của vật liệu được sử dụng, cũng như số lượng lớp và vị trí của bất kỳ khu vực cứng nào. Hướng dẫn thiết kế bán kính uốn PCB linh hoạt như sau:

1) Tránh sử dụng các đường cong dốc (90 độ), thay vào đó sử dụng các đường cong dốc

2) Việc sử dụng các vết cắt PCB cũng giúp giảm bán kính uốn

3) cũng có thể làm giảm độ dày của dây đồng để bảng có thể uốn cong tốt hơn

Khi bảng mạch in linh hoạt bị uốn cong, các loại ứng suất khác nhau ở cả hai bên của đường tâm. Bên trong bề mặt là áp suất và bên ngoài là căng thẳng. Kích thước của ứng suất áp dụng có liên quan đến độ dày và bán kính uốn của bảng mạch linh hoạt FPC. Căng thẳng quá mức có thể gây ra sự phân tầng của bảng mạch linh hoạt FPC, vỡ lá đồng, v.v. Do đó, cấu trúc cán của PCB linh hoạt FPC nên được sắp xếp hợp lý khi thiết kế để cán ở cả hai đầu của đường tâm bề mặt cong đối xứng nhất có thể. Đồng thời, bán kính uốn tối thiểu nên được tính toán dựa trên các kịch bản ứng dụng khác nhau.

Các yếu tố ảnh hưởng đến tính toán bán kính uốn PCB linh hoạt

1) Độ dày cơ sở

Các cơ sở dày hơn thường có bán kính uốn lớn do tính linh hoạt kém của chúng. Mặt khác, chất nền mỏng hơn dễ uốn cong hơn và do đó có bán kính uốn nhỏ hơn. Chọn độ dày bề mặt phù hợp theo yêu cầu cụ thể của thiết kế PCB Flex để đảm bảo tính linh hoạt và độ tin cậy tối ưu.

2) Số lượng và loại lớp đồng

Lớp đồng cung cấp kết nối điện, giúp cải thiện độ cứng tổng thể của tấm. Nếu có một lớp đồng trong tấm mềm, bán kính uốn cần phải lớn hơn để tránh làm hỏng dây đồng hoặc thông qua lỗ trong quá trình uốn. Ngoài ra, loại đồng được sử dụng, chẳng hạn như đồng tiêu chuẩn hoặc đồng nhiệt độ cao, cũng ảnh hưởng đến bán kính uốn của PCB linh hoạt.

3) Tính linh hoạt của vật liệu phủ

Tính linh hoạt của vật liệu che phủ là một yếu tố khác ảnh hưởng đến bán kính uốn. Vật liệu phủ là một lớp bảo vệ được sử dụng cho các mạch linh hoạt để bảo vệ đồng và cung cấp cách nhiệt. Tính linh hoạt của vật liệu phủ có thể thay đổi tùy thuộc vào thành phần và độ dày của nó. Vật liệu che phủ linh hoạt hơn cho phép bán kính uốn nhỏ hơn, trong khi vật liệu che phủ linh hoạt hơn đòi hỏi bán kính uốn lớn hơn để tránh vỡ hoặc phân tầng.

4) Thiết kế tổng thể (vị trí của các thành phần và hệ thống dây điện)

Các bộ phận gần khu vực uốn có thể yêu cầu bán kính uốn lớn hơn để ngăn chặn bất kỳ sự can thiệp hoặc thiệt hại nào. Do đó, cần phải lập kế hoạch hệ thống dây điện cẩn thận để tránh các góc nhọn hoặc các khúc cua nhanh, vì chúng có thể dẫn đến các điểm tập trung căng thẳng và thất bại trong quá trình uốn.

Phương pháp tính toán Bán kính uốn PCB linh hoạt

1) Một phương pháp phổ biến là sử dụng tiêu chuẩn IPC-223, cung cấp hướng dẫn để tính toán bán kính uốn dựa trên độ dày và số lớp của bảng mềm và cứng. Tiêu chuẩn này xem xét các đặc tính vật liệu và ứng suất cơ học mà các tấm ván mềm và cứng phải chịu trong quá trình uốn.

2) Một phương pháp khác là sử dụng công thức để tính R=TK. Trong đó R là bán kính uốn, T là độ dày PCB và K là giá trị thường xuyên phụ thuộc vào đặc tính vật liệu. Công thức này cung cấp một ước tính chung về bán kính cong và có thể được sử dụng làm điểm khởi đầu để phân tích và tối ưu hóa thêm.

Các lớp linh hoạt tiếp tục được sử dụng như các lớp bên trong bên trong phần cứng và có thể được sử dụng để định tuyến dây dẫn. Bán kính uốn tối thiểu của PCB linh hoạt thường nằm trong khoảng từ 1mm đến 6mm. Ứng suất uốn động chỉ có thể được đảm bảo một cách đáng tin cậy bằng cách sử dụng PCB linh hoạt một lớp và hai lớp.