Menu
Blog

Độ tin cậy flex và rigid: Điều gì thực sự hỏng

Vấn đề không phải flex có đáng tin cậy như FR-4 hay không, mà là phần uốn có được thiết kế cho chuyển động thực tế của sản phẩm hay không.

Ban kỹ thuật Hitech Circuits

Thâm Quyến, Trung Quốc · Gia công và lắp ráp PCB

3 phút đọc

Đăng ngày:

Cập nhật lần cuối:

Thẩm định kỹ thuật: Các số liệu công nghệ đã được đối chiếu với bảng năng lực đã công bố của chúng tôi.

So sánh này không phải là so sánh tương đồng

Một bo mạch cứng là cấu trúc; một mạch mềm là bộ phận chuyển động. So sánh độ tin cậy mà không nêu rõ chuyển động giống như so sánh giá đỡ với bản lề.

Khi dùng làm đoạn uốn tĩnh — tạo hình một lần khi lắp ráp và cố định tại chỗ — mạch mềm cực kỳ đáng tin cậy: không đầu nối lỏng, không dây dẫn mỏi, dây dẫn được bao bọc giữa lớp polyimide và lớp phủ. Các lỗi thường gặp ở cụm cáp tại điểm nối không tồn tại.

Khi dùng như bản lề động, độ tin cậy là thông số thiết kế: bán kính uốn, độ dày đồng, vị trí đồng so với trục trung tính và số chu kỳ cần thiết.

Bốn chế độ hỏng hóc

  • Mỏi dây dẫn. Đồng bị nứt ở phía ngoài đoạn uốn cong chặt sau nhiều lần uốn, phụ thuộc biên độ biến dạng xác định bởi bán kính và khoảng cách của đồng so với trục trung tính.
  • Tách lớp phủ hoặc lớp keo dán. Nhiệt, độ ẩm và sự uốn cong cùng làm đứt liên kết, thường bắt đầu từ một cạnh hoặc một cửa sổ.
  • Nứt thân ống. Một lỗ mạ xuyên suốt trong vùng uốn cong là ống cứng trong lớp màng chuyển động; nó bị nứt tại điểm nối giữa thân ống và miếng đệm.
  • Bong miếng đệm. Mối hàn gần chỗ uốn cong tập trung ứng suất tại mép miếng đệm cho đến khi lớp đồng bong ra khỏi lớp màng.

Không lỗi nào là lỗi vật liệu. Mỗi lỗi đều thấy được khi xem xét thiết kế, và sửa trong khâu thiết kế rẻ hơn sửa toàn bộ lô hàng bị trả lại.

Thông số kỹ thuật tĩnh và động khác nhau

Đối với chỗ uốn cong tạo một lần, bán kính tối thiểu gấp mười lần độ dày phần uốn, lớp đồng cân bằng và không có lỗ hổng trong chỗ uốn. Với chỗ uốn di chuyển trong quá trình sử dụng, biên độ đó không đủ: bán kính tăng khoảng một bậc độ lớn, lớp đồng mỏng đi, và cấu trúc có thể chuyển thành một lớp dẫn điện duy nhất trong vùng uốn.

Việc kiểm định sau đó tuân theo ứng dụng: thử chu kỳ uốn cong ở bán kính và hành trình sử dụng, chu kỳ nhiệt cho lắp ráp, và kiểm tra trực quan, kích thước theo cấp độ chấp nhận trên bản vẽ. Bo mạch cứng được chấp nhận theo IPC-6012B và IPC-A-600H; bo mạch mềm theo IPC-6013, loại bo mạch cần ghi rõ trên bản vẽ, không được giả định.

Những điều cần chỉ định

Hãy nêu rõ độ uốn tĩnh hay động, bán kính, góc uốn, số chu kỳ nếu chuyển động, và phạm vi nhiệt độ. Năm yếu tố này quyết định cấu trúc lớp, trọng lượng đồng và kế hoạch thử nghiệm — vì vậy hai mạch mềm giống hệt trên Gerber có tuổi thọ rất khác nhau.

Phạm vi chất nền và đồng được ghi trên trang PCB linh hoạt và trang năng lực. Các quy tắc bố trí bảo vệ tuổi thọ ống uốn được đề cập trong ghi chú lỗi uốn cong.

Thông số kỹ thuật

Số lớp
1–12 lớp
Vật liệu cơ bản
Kapton, PI, PET · 12,5–50 µm
Độ dày đồng
0,5–2 ounce
Độ dày lớp phủ
12–25 µm
Đường mạch / khoảng cách tối thiểu
0,002″ (3 mil)

Câu hỏi thường gặp

  • Liệu mạch điện mềm có thể chịu được hàng triệu chu kỳ uốn cong?

    Điều đó có thể xảy ra, nhưng con số đó là thuộc tính của thiết kế, chứ không phải của vật liệu. Tuổi thọ chu kỳ giảm mạnh khi bán kính uốn cong thu hẹp, khi lớp đồng dày hơn và khi điểm uốn cong dịch chuyển xa hơn khỏi trục trung tính. Một chi tiết bị uốn cong một lần trong quá trình lắp ráp và một chi tiết bị uốn cong trong quá trình sử dụng là hai sản phẩm khác nhau, và việc kiểm định chất lượng phải kiểm tra trường hợp mà sản phẩm thực sự gặp phải.

  • Mạch mềm có những dạng hỏng hóc nào?

    Hiện tượng mỏi dây dẫn tại chỗ uốn cong, bong tróc lớp phủ hoặc lớp keo dán, nứt vỏ mạ nơi có lỗ nằm trong vùng uốn cong, và bong tróc miếng đệm nơi mối hàn quá gần chỗ uốn cong. Cả bốn hiện tượng này đều liên quan đến thiết kế; một cáp mềm được thiết kế đúng cách thường bị hỏng ở đầu nối hoặc do thao tác xử lý, chứ không phải ở lớp màng bảo vệ.

  • Polyimide có khả năng chịu nhiệt tốt hơn FR-4 không?

    Vật liệu này duy trì các đặc tính cơ học ở nhiệt độ cao hơn, đó là lý do tại sao nó được sử dụng trong các cụm động cơ và thiết bị y tế. Tuy nhiên, điều đó không làm cho toàn bộ cụm lắp ráp chịu nhiệt tốt hơn: chất kết dính, lớp phủ và các mối hàn đều có giới hạn riêng, và polyimide hấp thụ nhiều hơi ẩm hơn, vì vậy quá trình nung và xử lý nhiệt vẫn rất quan trọng.

Chia sẻ bài viết này

← Blog

Bài viết kỹ thuật liên quan

Yêu cầu báo giá cho dự án PCB của bạn

Đánh giá kỹ thuật và báo giá miễn phí cho gia công PCB, lắp ráp PCB, cung ứng linh kiện và lắp ráp thành phẩm.