동일조건 비교가 아닙니다
강성 기판은 구조물이고, 플렉서블 회로는 움직이는 부품입니다. 움직임을 고려하지 않고 신뢰성을 비교하는 것은 마치 브래킷과 힌지를 비교하는 것과 같습니다.
조립 시 한 번만 굽혀지고 고정되는 정적 굽힘으로 사용될 경우, 플렉서블 회로는 매우 높은 신뢰성을 제공합니다. 커넥터가 헐거워질 염려도 없고, 전선 피로도 없으며, 도체는 폴리이미드와 커버레이 사이에 밀봉되어 있습니다. 케이블 어셈블리에서 흔히 발생하는 압착 부위의 고장은 플렉서블 회로에서는 발생하지 않습니다.
동적 힌지로 사용될 경우, 신뢰성은 설계 수치에 따라 결정됩니다. 굽힘 반경, 구리 두께, 중성축에 대한 구리의 위치, 그리고 필요한 굽힘 횟수 등이 중요한 요소입니다.
네 가지 고장 모드
- 도체 피로. 반복적인 굽힘으로 인해 심하게 굽어진 부분의 바깥쪽에서 구리에 균열이 발생합니다. 이는 변형 진폭에 따라 달라지며, 변형 진폭은 굽힘 반경과 구리가 중성축에서 얼마나 떨어져 있는지에 따라 결정됩니다.
- 커버레이 또는 접착제 박리. 열, 습기, 굽힘이 복합적으로 작용하여 접착면이 파손되는데, 일반적으로 가장자리나 윈도우 부분에서 시작됩니다.
- 배럴 균열. 굽힘 영역 내부에 있는 도금된 스루홀은 움직이는 필름 내부에 있는 단단한 튜브와 같습니다. 배럴과 패드 접합부에서 균열이 발생합니다.
- 패드 들뜸. 굽힘 부분 근처의 솔더 접합부는 패드 가장자리에 응력이 집중되어 구리가 필름에서 들뜨게 됩니다.
이러한 현상들은 모두 재료 결함이 아닙니다. 각각의 현상은 설계 검토 단계에서 확인할 수 있으며, 생산된 제품을 반품하는 것보다 레이아웃 단계에서 수정하는 것이 비용이 훨씬 적게 듭니다.
정적 굽힘과 동적 굽힘은 서로 다른 사양입니다.
한 번만 성형된 굽힘의 경우, 굽힘 두께의 최소 10배 이상의 반경을 사용하고, 구리 두께를 균형 있게 유지하며, 굽힘 부분에 구멍이 없도록 하는 것이 일반적인 규칙입니다. 하지만 사용 중에 움직이는 굽힘의 경우, 이러한 여유는 충분하지 않습니다. 반경이 대략 10배 정도 커지고, 구리 두께가 얇아지며, 굽힘 영역에서 전도성 층이 하나로 줄어들 수도 있습니다.
제품 인증은 적용 후 진행됩니다. 제품에 사용되는 곡률 반경과 스트로크에서의 굽힘 주기 테스트, 조립 공정에 대한 열 순환 테스트, 그리고 도면에 명시된 허용 등급에 대한 육안 및 치수 검사가 포함됩니다. 경질 기판은 IPC-6012B 및 IPC-A-600H 표준을 준수해야 하며, 연질 기판은 IPC-6013 표준을 준수해야 합니다. 연질 기판의 경우, 등급은 도면에 명시해야 하며, 임의로 추정해서는 안 됩니다.
명시해야 할 사항
굽힘이 정적인지 동적인지, 곡률 반경, 접힘 각도, 움직이는 경우 굽힘 주기 횟수, 그리고 온도 범위를 명시해야 합니다. 이 다섯 가지 정보는 적층 구조, 구리 두께, 그리고 테스트 계획을 결정하는 데 중요한 역할을 합니다. 따라서 거버 파일상으로는 동일해 보이는 두 개의 연질 회로 기판이라도 실제 수명은 크게 다를 수 있습니다.
기판 및 구리 두께 범위는 유연한 PCB 페이지와 기능 페이지에 정리되어 있고, 벤드 수명을 보호하는 레이아웃 규칙은 플렉스 실패 참고 사항에서 다룹니다.
