เมนู
บล็อก

ความน่าเชื่อถือ flex กับ rigid: อะไรพังจริง

คำถามไม่ใช่ว่า flex เชื่อถือได้เท่า FR-4 หรือไม่ แต่คือการงอได้รับการออกแบบสำหรับการเคลื่อนไหวที่ผลิตภัณฑ์ทำจริงหรือไม่

ทีมวิศวกรรม Hitech Circuits

เซินเจิ้น จีน · การผลิตและประกอบ PCB

2 นาทีในการอ่าน

เผยแพร่:

อัปเดตล่าสุด:

การตรวจทานทางเทคนิค: ตัวเลขในกระบวนการได้รับการตรวจสอบกับเอกสารขีดความสามารถที่เผยแพร่ของเรา

การเปรียบเทียบนี้ไม่ใช่การเปรียบเทียบแบบเดียวกัน

แผงวงจรแข็งเป็นโครงสร้าง ส่วนวงจรแบบยืดหยุ่นเป็นชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว การเปรียบเทียบความน่าเชื่อถือโดยไม่ระบุการเคลื่อนไหวก็เหมือนกับการเปรียบเทียบตัวยึดกับบานพับ

เมื่อใช้เป็นส่วนโค้งคงที่ — ขึ้นรูปเพียงครั้งเดียวระหว่างการประกอบและยึดไว้กับที่ — วงจรแบบยืดหยุ่นมีความน่าเชื่อถือสูงมาก: ไม่มีตัวเชื่อมต่อที่จะหลวม ไม่มีสายไฟที่จะล้า และตัวนำถูกห่อหุ้มระหว่างโพลีอิไมด์และวัสดุหุ้ม ความล้มเหลวที่มักเกิดขึ้นกับชุดสายเคเบิลตรงจุดบีบจึงไม่มีอยู่จริง

เมื่อใช้เป็นบานพับแบบไดนามิก ความน่าเชื่อถือจะกลายเป็นตัวเลขในการออกแบบ: รัศมีของการโค้งงอ ความหนาของทองแดง ตำแหน่งของทองแดงเทียบกับแกนกลาง และจำนวนรอบที่ต้องการ

โหมดความล้มเหลวสี่แบบ

  • ความล้าของตัวนำ ทองแดงจะแตกที่ด้านนอกของส่วนโค้งที่แน่นหลังจากงอซ้ำๆ มันเป็นฟังก์ชันของความกว้างของความเครียด และความกว้างของความเครียดถูกกำหนดโดยรัศมีและระยะห่างของทองแดงจากแกนกลาง
  • การหลุดลอกของแผ่นปิดหรือกาว ความร้อน ความชื้น และการงอร่วมกันทำให้การยึดติดแตก โดยปกติจะเริ่มที่ขอบหรือช่องหน้าต่าง
  • การแตกร้าวของแกน รูชุบภายในบริเวณที่โค้งงอเป็นท่อแข็งในฟิล์มที่เคลื่อนที่ มันจะแตกร้าวที่จุดเชื่อมต่อระหว่างแกนกับแผ่นรอง
  • การยกตัวของแผ่นรอง ข้อต่อบัดกรีใกล้กับส่วนโค้งงอจะทำให้เกิดแรงกดที่ขอบแผ่นรองจนกระทั่งทองแดงยกตัวออกจากฟิล์ม

ทั้งหมดนี้ไม่ใช่ข้อบกพร่องของวัสดุ แต่ละอย่างสามารถมองเห็นได้ในการตรวจสอบการออกแบบ และการแก้ไขในขั้นตอนการออกแบบนั้นถูกกว่าการแก้ไขในล็อตที่ส่งคืน

แบบคงที่และแบบไดนามิกเป็นข้อกำหนดที่แตกต่างกัน

สำหรับส่วนโค้งงอที่เกิดขึ้นเพียงครั้งเดียว กฎการทำงานคือรัศมีอย่างน้อยสิบเท่าของความหนาของส่วนที่โค้งงอ โดยที่ทองแดงมีความสมดุลและไม่มีรูในส่วนโค้งงอ สำหรับส่วนโค้งงอที่เคลื่อนที่ในระหว่างการใช้งาน ขอบเขตนั้นไม่เพียงพออย่างแน่นอน — รัศมีจะเพิ่มขึ้นประมาณหนึ่งลำดับขนาด ทองแดงจะบางลง และโครงสร้างอาจเปลี่ยนไปเป็นชั้นนำไฟฟ้าชั้นเดียวในบริเวณที่โค้งงอ

ขั้นตอนการรับรองคุณภาพจะตามมาหลังจากการสมัคร: การทดสอบการดัดงอที่รัศมีและระยะการเคลื่อนที่ที่ผลิตภัณฑ์ใช้ การทดสอบการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิสำหรับกระบวนการประกอบ และการตรวจสอบด้วยสายตาและขนาดเทียบกับระดับการยอมรับในแบบร่าง แผงวงจรแข็งได้รับการยอมรับตามมาตรฐาน IPC-6012B และ IPC-A-600H ส่วนแผงวงจรแบบยืดหยุ่นได้รับการยอมรับตามมาตรฐาน IPC-6013 และควรระบุระดับการยอมรับในแบบร่างแทนที่จะสันนิษฐาน

สิ่งที่ต้องระบุ

ระบุว่าการดัดงอเป็นแบบคงที่หรือแบบไดนามิก รัศมี มุมการพับ จำนวนรอบหากมีการเคลื่อนที่ และช่วงอุณหภูมิ คำตอบทั้งห้าข้อนี้จะเป็นตัวกำหนดโครงสร้าง น้ำหนักของทองแดง และแผนการทดสอบ และเป็นเหตุผลที่แผงวงจรแบบยืดหยุ่นสองแผงที่ดูเหมือนกันในชุดแบบร่าง Gerber อาจมีอายุการใช้งานที่แตกต่างกันมาก

ช่วงของวัสดุรองรับและทองแดงอยู่ในแบบร่าง หน้า PCB ที่ยืดหยุ่น และ หน้าความสามารถ ส่วนกฎการจัดวางที่ช่วยยืดอายุการใช้งานของส่วนโค้งนั้นอธิบายไว้ในบันทึกปัญหาความล้มเหลวของแผ่นยืดหยุ่น

ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิค

จำนวนชั้น
1–12 ชั้น
วัสดุพื้นฐาน
แคปตัน, PI, PET · 12.5–50 µm
ความหนาของทองแดง
0.5–2 ออนซ์
ความหนาของแผ่นปิด
12–25 ไมโครเมตร
ความกว้างเส้นขั้นต่ำ / ระยะห่าง
0.002 นิ้ว (3 มิล)

คำถามที่พบบ่อย

  • วงจรแบบยืดหยุ่นสามารถทนต่อการดัดงอได้หลายล้านครั้งหรือไม่?

    มันทำได้ แต่ตัวเลขนั้นเป็นคุณสมบัติของการออกแบบ ไม่ใช่ของวัสดุ อายุการใช้งานจะลดลงอย่างรวดเร็วเมื่อรัศมีของการโค้งงอแคบลง เมื่อทองแดงหนาขึ้น และเมื่อการโค้งงออยู่ห่างจากแกนกลางมากขึ้น ชิ้นส่วนที่โค้งงอเพียงครั้งเดียวระหว่างการประกอบและชิ้นส่วนที่งอตัวระหว่างการใช้งานเป็นผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกัน และการรับรองคุณภาพจะต้องทดสอบกรณีที่ผลิตภัณฑ์นั้นพบเจอจริง

  • ลักษณะความเสียหายของวงจรแบบยืดหยุ่นมีอะไรบ้าง?

    ความล้าของตัวนำบริเวณส่วนโค้ง การหลุดลอกของชั้นเคลือบหรือกาว รอยแตกของตัวเรือนชุบในบริเวณที่มีรูอยู่ตรงจุดที่งอได้ และการยกตัวของแผ่นรองเนื่องจากข้อต่อบัดกรีอยู่ใกล้กับส่วนโค้งมากเกินไป ทั้งสี่อย่างนี้ล้วนเกี่ยวข้องกับการออกแบบ สายไฟแบบยืดหยุ่นที่ออกแบบมาอย่างถูกต้องมักจะเกิดความเสียหายที่ตัวเชื่อมต่อหรือการใช้งาน ไม่ใช่ที่ตัวฟิล์ม

  • โพลีอิไมด์ทนความร้อนได้ดีกว่า FR-4 หรือไม่?

    วัสดุนี้ยังคงรักษาคุณสมบัติทางกลไว้ได้ที่อุณหภูมิสูงกว่า ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงพบวัสดุที่มีความยืดหยุ่นในชิ้นส่วนประกอบเครื่องยนต์และอุปกรณ์ทางการแพทย์ อย่างไรก็ตาม นั่นไม่ได้ทำให้ชิ้นส่วนประกอบทั้งหมดทนความร้อนได้มากขึ้น กาว วัสดุปิดผิว และรอยเชื่อมบัดกรีต่างก็มีขีดจำกัดของตัวเอง และโพลีอิไมด์ดูดซับความชื้นได้มากกว่า ดังนั้นการอบและการหลอมจึงยังคงมีความสำคัญอยู่

แชร์บทความนี้

← บล็อก

บทความวิศวกรรมที่เกี่ยวข้อง

ขอใบเสนอราคาสำหรับโครงการ PCB ของคุณ

ตรวจสอบทางวิศวกรรมและใบเสนอราคาโดยไม่มีค่าใช้จ่าย สำหรับการผลิต PCB การประกอบ การจัดหาชิ้นส่วน และการประกอบผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป