\nWichtige Erkenntnisse<\/strong><\/p>\n\n\n\n
\n
- Ein Biegeradius-Multiplikator ist keine Regel. Dies ist das, was Sie erhalten, wenn Sie einen Stackup reparieren, eine zul\u00e4ssige Kupferdehnung w\u00e4hlen und die IPC-2223-Gleichungen l\u00f6sen.<\/li>\n\n\n\n
- Die eigenen dynamischen Arbeitsbeispiele geben R\/T von 31 f\u00fcr einen 185 \u00b5m einseitigen Stapel und 88 f\u00fcr einen 320 \u00b5m doppelseitigen Stapel, nicht die 100\u00d7 und 150\u00d7, die zirkulieren im Feld.<\/li>\n\n\n\n
- IPC-2223 Abbildung 5-7 erm\u00f6glicht gerolltes gegl\u00fchtes Kupfer unter 16% Verformung und galvanisch abgeschiedenes Kupfer unter 11%. That five-point gap is why dynamic flex requires RA foil.<\/li>\n\n\n\n
- Die 6-fache statische Regel ist ungef\u00e4hr eine Gr\u00f6\u00dfenordnung konservativer als die Standard-Installations-Bend-Gleichung, die einen R \/ T nahe 0,55 auf einem d\u00fcnnen einseitigen Stapel zur\u00fcckgibt.<\/li>\n<\/ul>\n<\/blockquote>\n\n\n\n
Was ist ein Biegeradius auf einer Flex-Leiterplatte?<\/h2>\n\n\n\n
Ein Biegeradius der Flex-PCB ist der innere Radius des gekr\u00fcmmten Abschnitts: der Abstand von der innersten Oberfl\u00e4che des Biegekreises zum Kr\u00fcmmungszentrum.<\/p>\n\n\n\n
An dieser Oberfl\u00e4che beginnt die Berechnung, nicht dort, wo der Fehler auftritt. Biegen Sie einen Flexkreis und die neutrale Achse befindet sich irgendwo im Stapel. Material au\u00dferhalb der Achse dehnt sich; Material darin komprimiert. Die \u00e4u\u00dfere Folie wird in Richtung ihrer Dehnungsgrenze gezogen, w\u00e4hrend die innere Folie aus dem Deckschichtkleber knickt und delaminiert.<\/p>\n\n\n\n
Der Radius steuert die Dehnung \u00fcberall in der Kurve und die mechanische H\u00fcllkurve setzt sie. In einem Satz skaliert der Radius mit der Gesamtflexst\u00e4rke, skaliert mit der H\u00f6he des \u00e4u\u00dfersten Kupfers von der neutralen Achse und auf einem festen Stapel landet der dynamische Multiplikator nahe zwei Gr\u00f6\u00dfenordnungen \u00fcber dem statischen. Das einseitige Beispiel des Standards ergibt R \/ T 31 gegen R \/ T 0,45.<\/p>\n\n\n\n
Anatomie einer Flex-PCB-Biegung. Die neutrale Achse ist die Oberfl\u00e4che, die sich weder dehnt noch zusammendr\u00fcckt. Kupfer au\u00dferhalb ist in Spannung; Kupfer im Inneren ist in Kompression.<\/em><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n So berechnen Sie den minimalen Biegeradius<\/h2>\n\n\n\n
IPC-2223 gibt zwei Gleichungen an, die durch Konstruktion aufgeteilt werden. Beide arbeiten in Mikrometern.<\/p>\n\n\n\n
IPC-2223 \u00a75.2.3.4.1, einseitig mit Coverlay (Gleichung 1): R = (C \/ 2) \u00d7 & # 91;(100 - E_B) \/ E_B] - D IPC-2223 \u00a75.2.3.4.2, doppelseitig mit Coverlay (Gleichung 2): r = (d \/ 2 + c) \u00d7 & # 91; Kupferdicke, \u00b5m d = dielektrische Dicke im flexiblen Mantelmaterial, \u00b5m d = dielektrische Dicke inkl. Klebstoff, \u00b5m E_B = zul\u00e4ssige Kupferverformung, %\n<\/code><\/pre>\n\n\n\nDiese wurden aus der Basisrevision von IPC-2223 vom November 1998 gelesen. Die aktuelle \u00dcberarbeitung ist IPC-2223F vom Mai 2026 und der Herausgeber Aktuelle Revisionsliste<\/a> ist, wo Sie best\u00e4tigen k\u00f6nnen, zu welcher Edition Ihr Verarbeiter baut. Die Nummerierung der Klausel hat sich \u00fcber Revisionen hinweg ge\u00e4ndert. \u00dcberpr\u00fcfen Sie diese anhand einer lizenzierten Kopie. Dieser Artikel behauptet nicht, dass der Text in F identisch ist.<\/p>\n\n\n\n
D wird subtrahiert, weil R an der innersten Oberfl\u00e4che gemessen wird, w\u00e4hrend D das Dielektrikum und Kleber zwischen dieser Oberfl\u00e4che und dem Kupfer ist. Dickeres Material unter dem Kupfer setzt die Folie weiter nach au\u00dfen im gleichen Innenradius, so dass ein kleinerer R die gleiche Belastung erzeugt.<\/p>\n\n\n\n
E_B nimmt drei Werte an: 16% f\u00fcr eine einzelne Falte aus gegl\u00fchtem Kupfer, 10% f\u00fcr die Installationsbiegung (Flex-to-install, gebunden an die minimale Dehnung in IPC-MF-150) und 0,3% f\u00fcr wiederholte Bewegung. Diese drei Zahlen sind das einzige, was die Multiplikatoren trennt.<\/p>\n\n\n\n
Definieren Sie zuerst t.<\/strong> T ist die Summe aus der Basisfolie, jeder Kupferfolie, jeder Klebstoff- oder Klebeschicht und der Deckschicht auf beiden Seiten, gemessen im Biegebereich. Es ist nicht die Nennsubstratdicke auf dem Datenblatt, und es ist nicht die Dicke an der Versteifung, die durch die Konstruktion dicker und biegsam ist. Zwei Ingenieure, die mit dem Faktor zwei nicht einverstanden sind, haben fast immer unterschiedlich definiert.<\/p>\n\n\n\n
Nehmen Sie das einseitige Standardbeispiel: 50 \u00b5m Polyimidbasis, 25 \u00b5m Kleber, 35 \u00b5m Kupfer und Deckschicht mit seinem Kleber. Das ist t = 185 \u00b5m, c = 35 \u00b5m, d = 75 \u00b5m. Bei E_B = 0,3% ist Gl. 1 gibt 5.741 \u00b5m zur\u00fcck oder 5,74 mm<\/strong>, ein R \/ T von 31.<\/p>\n\n\n\n
Nehmen Sie das doppelseitige Beispiel: ein 50 \u00b5m Polyimidkern, zwei Klebeschichten, zwei 35 \u00b5m Kupferfolien, Deckschicht auf beiden Seiten. Das ist t = 320 \u00b5m, d = 100 \u00b5m, c = 35 \u00b5m, d = 75 \u00b5m. Bei 0,3% ist Gl. 2 gibt 28.173 \u00b5m zur\u00fcck oder 28,17 mm<\/strong>, ein R \/ T von 88.<\/p>\n\n\n\n
Halten Sie diesen Stapel fest und \u00e4ndern Sie nur die Anwendung. Bei der 10% Installationsgrenze sind Gl. 1 gibt 82,5 \u00b5m zur\u00fcck oder 0,083 mm<\/strong>, ein R \/ T von 0,45. Die Geometrie bewegte sich nicht; Die Antwort wurde um den Faktor 69 verschoben. Eine Flex-to-Install-Biegung und ein dynamisches Scharnier sind unterschiedliche Design-Regime.<\/p>\n\n\n\n
Diese 0,083 mm liegen unter allem, was Sie zuverl\u00e4ssig formen und \u00fcberpr\u00fcfen k\u00f6nnen, und die Gleichung ist egal. Auf einem d\u00fcnneren Stapel f\u00e4llt der erste Term weiter und d kann ihn \u00fcberschreiten, an welchem Punkt Gl. 1 Gibt einen negativen Radius zur\u00fcck. Das ist kein arithmetischer Fehler: Es bedeutet, dass die Dehnungsgrenze nicht mehr bindend ist, da Kupfer, das d\u00fcnn ist, fast jeden Radius toleriert, den der Prozess erzeugen kann. Lesen Sie ein negatives Ergebnis als & # 8220; Nicht die ma\u00dfgebliche Einschr\u00e4nkung & # 8221; Und stellen Sie den Zeichenwert aus, was das Werkzeug und die Abdeckung ohne Falten \u00fcberleben werden.<\/p>\n\n\n\n
Melden Sie den Durchmesser mit dem Radius. Ein Radius von 5,74 mm ist ein 11,5 mm Mindestbiegedurchmesser<\/strong>und der Maschinenbauingenieur, der das Geh\u00e4use dimensioniert, denkt im Durchmesser, denn das ist der Spalt zwischen zwei W\u00e4nden. F\u00fcgen Sie dann 20 bis 30% f\u00fcr die Produktion hinzu: T variiert mit dem Klebestrom und der Laminierung, und der geformte Radius tr\u00e4gt seine eigene Toleranz. Das Ergebnis von 5,74 mm betr\u00e4gt 6,9 mm bis 7,5 mm.<\/p>\n\n\n\n
F\u00fchren Sie die Berechnung auf dem fertigen Stapel aus, nicht auf der Entwurfsabsicht. Der Klebstoff f\u00fcr die Deckschicht flie\u00dft w\u00e4hrend des Laminierens, so dass das fertige T einige Mikrometer \u00fcber oder unter der Nennsumme liegt, und ein Verarbeiter, der einen Baustein angibt, ergibt einen fertigen Dickenbereich anstelle einer Zahl. Verwenden Sie f\u00fcr ein dynamisches Teil den oberen Bereich dieses Bereichs. Der Radius skaliert linear mit t, so dass ein \u00dcberlauf von 5% der Dicke ein \u00dcberlauf von 5% ist, und bei einem dynamischen Radius von 28 mm, der weit \u00fcber einen Millimeter Wohnraum liegt, f\u00fcr den niemand ein Budget hat.<\/p>\n\n\n\n
Minimaler Biegeradius gegen zul\u00e4ssige Kupferdehnung, berechnet aus IPC-2223 Gl. 1 und Gl. 2 f\u00fcr die eigenen bearbeiteten Stacks. Die Kurve ist die Beziehung; Die Steilheit ist der Grund, warum die ver\u00f6ffentlichten Multiplikatoren nicht einverstanden sind.<\/em><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n Design mit kontrollierter Impedanz<\/a><\/p>\n\n\n\n
Warum sich der Multiplikator \u00e4ndert: Die Belastungsmathe<\/h2>\n\n\n\n
Die Gleichungen sind keine empirischen Anpassungen. Sie sind die Geometrie eines gebogenen Balkens, der in der Standardnotation geschrieben ist, und die Neuordnung ist kurz genug, um es auf einem Whiteboard durchzuf\u00fchren. Biegen Sie eine Schicht der Dicke C, so dass ihre Innenfl\u00e4che den Radius R hat. Die neutrale Achse liegt bei R + C \/ 2, die Au\u00dfenfl\u00e4che bei R + C. Der \u00e4u\u00dfere Bogen ist proportional zu den Radien l\u00e4nger, so dass die Dehnung an der \u00e4u\u00dferen Faser (C \/ 2) \/ (R + C \/ 2) betr\u00e4gt, was sich auf C \/ (2R + C) verringert. Setzen Sie das gleich e_b\/100 und l\u00f6sen Sie:<\/p>\n\n\n\n
R = (C \/ 2) \u00d7 \u00d7 & # 91;(100 \/ E_B) - 1]<\/code><\/pre>\n\n\n\nDies ist Gl. 1 mit D entfernt. F\u00fcgen Sie den dielektrischen Versatz zur\u00fcck, da R an der inneren Oberfl\u00e4che gemessen wird und nicht an der inneren Faser des Kupfers, und Sie haben die Standardgleichung genau. Die vertraute Beziehung epsilon = t\/(2r), mit t der Abstand von der neutralen Achse, ist die gleiche Aussage in ungef\u00e4hrer Form: Setzen Sie t = c und invertieren, und Sie erhalten (c\/2)(100\/E_B), was der Standardausdruck ist. ohne die kleine genaue Formkorrektur. Die Ableitung geh\u00f6rt zum IPC-2223. Der Punkt ist, dass die Gleichung bereits die Dehnungsbeziehung ist.<\/p>\n\n\n\n
Ein Multiplikator ist also der Faktor (100 \/ E_B & # 8211; 1) bei einer gew\u00e4hlten Dehnung, skaliert durch die H\u00f6he des Kupfers von der Achse und dividiert durch die Gesamtdicke. F\u00fcr die drei Grenzen betr\u00e4gt dieser Faktor 5,25, 9 und 332. Der Umzug von 10% auf 0,3% multipliziert ihn mit 37, bevor sich ein geometrischer Begriff \u00e4ndert.<\/p>\n\n\n\n
Die Grenzwerte stammen aus IPC-2223 Abbildung 5-7, die bei gerolltem gegl\u00fchtem Kupfer maximale Verformung und f\u00fcr galvanisch abgeschiedenes Kupfer unter 11% ergibt. Diese L\u00fccke beantwortet die Frage, die Designer am h\u00e4ufigsten \u00fcber Dynamic Flex stellen. RA-Folie wird aufgrund der Folklore \u00fcber die Kornstruktur nicht bevorzugt; Der Standard erm\u00f6glicht es ungef\u00e4hr 45% mehr Verformung, bevor das Kupfer als fehlgeschlagen angesehen wird, und mit 0,3% pro Zyklus trennt diese Marge ein Scharnier, das die Qualifikation von einem rei\u00dft, das rei\u00dft.<\/p>\n\n\n\n
Halten Sie diese Grundfolien-Figuren von den Empfehlungen aus Kupfer in \u00a74.3.1.1 und \u00a74.3.1.2 getrennt, die 12% und 18% Dehnung f\u00fcr elektrolytisch beschichtetes Kupfer in Durchgangsl\u00f6chern ergeben, gemessen pro IPC-TM-650-Methode 2.4.18.1. Sie haben unterschiedliche Mengen auf unterschiedlichen Merkmalen und sind nicht mit den RA- und ED-Grenzwerten austauschbar. Ein Biegebereich enth\u00e4lt Basisfolie, nicht plattiert, daher ist Abbildung 5-7 die Abbildung, die den Radius bestimmt.<\/p>\n\n\n\n
Eine Inkonsistenz ist es wert, eher zu kennzeichnen als zu gl\u00e4tten. Abbildung 5-7 zeigt etwa 3% f\u00fcr das Biegen der Installation, w\u00e4hrend die \u00a75.2.3.4.1 Workout-Berechnung f\u00fcr denselben Fall 10% verwendet. Die beiden sind sich nicht einig, und dieser Artikel l\u00f6st nicht, was beabsichtigt ist. Die 10% -Zahl ist die freiz\u00fcgigere, so dass ein zu 10% gebauter Entwurf eine geringere Marge hat als die Zahl. Lesen Sie 3% als konservativ ab, wenn die Biegung einmal gebildet wird und nicht auf dem Feld rei\u00dfen darf.<\/p>\n\n\n\n
Die Ebenenzahl tritt durch denselben Hebelarm ein. Jede hinzugef\u00fcgte Schicht bewegt Kupfer weiter von der neutralen Achse und erh\u00f6ht die Steifigkeit, so dass die Dehnung an der \u00e4u\u00dfersten Folie bei einem unver\u00e4nderten Radius steigt. Ein 300-\u00b5m-Vierschicht-Stapel mit 25 \u00b5m-Deckung legt sein \u00e4u\u00dferstes Kupfer etwa 125 \u00b5m von der Achse entfernt. bei E_B = 0,3%, die R = 41,5 mm erfordert, ein R \/ T von 138.<\/p>\n\n\n\n
Die neutrale Achse sitzt auch nicht in der Mittelebene in einem asymmetrischen Klebstoffstapel. Der Klebstoff ist weicher als Polyimid und die Kupferverteilung ist ungleichm\u00e4\u00dfig, so dass sich die Achse zur steiferen Seite bewegt. Der Abstand zum \u00e4u\u00dfersten Kupfer ist gr\u00f6\u00dfer als eine symmetrische Berechnung vermuten l\u00e4sst, und die wahre Dehnung ist h\u00f6her als die Geometrie impliziert.<\/p>\n\n\n\n
Nun \u00e4ndert die Feststellung, wie Sie die statischen Regeln des Feldes lesen. auf einem d\u00fcnnen einseitigen Stapel von 25 \u00b5m Deckschicht, 12 \u00b5m Kleber, 18 \u00b5m Kupfer und einem 25 \u00b5m Basisfilm, T = 80 \u00b5m, C = 18 \u00b5m und D = 37 \u00b5m. Gl. 1 bei 10% Installationsgrenze ergibt R = 81 & # 8211; 37 = 44 \u00b5m, ein r\/t von 0,55. Die auf die gleichen 80 \u00b5m angewendete 6\u00d7-Regel ergibt 480 \u00b5m. Bei diesem Radius sieht das \u00e4u\u00dfere Kupfer etwa 1,9% Belastung gegen eine Zugabe von 10%, ungef\u00e4hr ein F\u00fcnftel dessen, was die Folie toleriert. Die statischen Multiplikatoren sind konservative Faustregeln, nicht die Standard-Mindestwerte. Der Spielraum wird nicht verschwendet, da Handformen und Laminatvariationen real sind, aber Sie sollten wissen, dass Sie sich daf\u00fcr entscheiden.<\/p>\n\n\n\n
Eigenschaften von Polyimid-Basismaterialien<\/a>]<\/p>\n\n\n\n
Welcher Multiplikator gilt f\u00fcr Ihren Build?<\/h2>\n\n\n\n
Die rechte Spalte ist die R \/ T, die IPC-2223-Gleichungen f\u00fcr einen repr\u00e4sentativen Stapel erzeugen, nicht f\u00fcr einen Bereich, der f\u00fcr diese Seite erfunden wurde.<\/p>\n\n\n\n
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