एफपीसी के झुकने वाले त्रिज्या की गणना विधि

जब एफपीसी लचीला सर्किट बोर्ड मुड़ा हुआ होता है, तो कोर लाइन के दोनों किनारों पर तनाव के प्रकार अलग-अलग होते हैं।

यह घुमावदार सतह के अंदर और बाहर कार्य करने वाली विभिन्न शक्तियों के कारण है।

घुमावदार सतह के अंदरूनी हिस्से पर, एफपीसी संपीड़न तनाव के अधीन है। ऐसा इसलिए है क्योंकि सामग्री अंदर की ओर झुकने पर संकुचित और निचोड़ी जाती है। इस संपीड़न के कारण एफपीसी के भीतर की परतें संकुचित हो सकती हैं, जिससे संभावित रूप से घटक का प्रदूषण या दरार हो सकती है।

घुमावदार सतह के बाहर, एफपीसी तन्य तनाव के अधीन है। ऐसा इसलिए है क्योंकि जब सामग्री बाहर की ओर मुड़ती है तो वह खिंच जाती है। बाहरी सतहों पर तांबे के निशान और प्रवाहकीय तत्व तनाव के अधीन हो सकते हैं जो सर्किट की अखंडता से समझौता कर सकते हैं। झुकने के दौरान एफपीसी पर तनाव को दूर करने के लिए, उचित सामग्री और निर्माण तकनीकों का उपयोग करके फ्लेक्स सर्किट को डिजाइन करना महत्वपूर्ण है। इसमें उचित लचीलेपन, उचित मोटाई वाली सामग्रियों का उपयोग करना और एफपीसी के न्यूनतम मोड़ त्रिज्या पर विचार करना शामिल है। पूरे सर्किट में तनाव को अधिक समान रूप से वितरित करने के लिए पर्याप्त सुदृढीकरण या समर्थन संरचनाएं भी लागू की जा सकती हैं।

तनाव के प्रकारों को समझकर और उचित डिजाइन पर विचार करके, मुड़े या मुड़े होने पर एफपीसी लचीले सर्किट बोर्डों की विश्वसनीयता और स्थायित्व में सुधार किया जा सकता है।

निम्नलिखित कुछ विशिष्ट डिज़ाइन विचार हैं जो FPC लचीले सर्किट बोर्डों की विश्वसनीयता और स्थायित्व को बेहतर बनाने में मदद कर सकते हैं जब वे मुड़े हुए या लचीले होते हैं:

सामग्री चयन:सही सामग्री चुनना महत्वपूर्ण है. अच्छे लचीलेपन और यांत्रिक शक्ति वाले लचीले सब्सट्रेट का उपयोग किया जाना चाहिए। फ्लेक्सिबल पॉलीमाइड (पीआई) अपनी उत्कृष्ट तापीय स्थिरता और लचीलेपन के कारण एक आम पसंद है।

सर्किट लेआउट:यह सुनिश्चित करने के लिए उचित सर्किट लेआउट महत्वपूर्ण है कि प्रवाहकीय निशान और घटकों को इस तरह से रखा और रूट किया जाए कि झुकने के दौरान तनाव सांद्रता कम से कम हो। नुकीले कोनों के बजाय गोल कोनों का उपयोग करने की अनुशंसा की जाती है।

सुदृढीकरण और समर्थन संरचनाएं:महत्वपूर्ण झुकने वाले क्षेत्रों में सुदृढीकरण या समर्थन संरचनाओं को जोड़ने से तनाव को अधिक समान रूप से वितरित करने और क्षति या प्रदूषण को रोकने में मदद मिल सकती है। समग्र यांत्रिक अखंडता में सुधार के लिए सुदृढीकरण परतों या पसलियों को विशिष्ट क्षेत्रों पर लागू किया जा सकता है।

झुकने की त्रिज्या:डिज़ाइन चरण के दौरान न्यूनतम झुकने वाली त्रिज्या को परिभाषित और विचार किया जाना चाहिए। न्यूनतम मोड़ त्रिज्या से अधिक होने पर अत्यधिक तनाव सांद्रता और विफलता होगी।

सुरक्षा और एनकैप्सुलेशन:अनुरूप कोटिंग्स या एनकैप्सुलेशन सामग्री जैसी सुरक्षा अतिरिक्त यांत्रिक शक्ति प्रदान कर सकती है और नमी, धूल और रसायनों जैसे पर्यावरणीय तत्वों से सर्किट की रक्षा कर सकती है।

परीक्षण और सत्यापन:मैकेनिकल बेंड और फ्लेक्स परीक्षणों सहित व्यापक परीक्षण और सत्यापन का संचालन करने से वास्तविक दुनिया की परिस्थितियों में एफपीसी लचीले सर्किट बोर्डों की विश्वसनीयता और स्थायित्व का मूल्यांकन करने में मदद मिल सकती है।

घुमावदार सतह के अंदर दबाव है, और बाहर तन्यता है। तनाव का परिमाण एफपीसी लचीले सर्किट बोर्ड की मोटाई और झुकने की त्रिज्या से संबंधित है। अत्यधिक तनाव से एफपीसी लचीला सर्किट बोर्ड लेमिनेशन, कॉपर फ़ॉइल फ्रैक्चर इत्यादि हो जाएगा। इसलिए, एफपीसी लचीले सर्किट बोर्ड की लेमिनेशन संरचना को डिजाइन में उचित रूप से व्यवस्थित किया जाना चाहिए, ताकि घुमावदार सतह की केंद्र रेखा के दोनों छोर जहां तक ​​संभव हो सममित हों। साथ ही, न्यूनतम झुकने त्रिज्या की गणना विभिन्न अनुप्रयोग स्थितियों के अनुसार की जानी चाहिए।

स्थिति 1. एक तरफा एफपीसी लचीले सर्किट बोर्ड का न्यूनतम झुकना निम्नलिखित चित्र में दिखाया गया है:

इसके न्यूनतम झुकने वाले त्रिज्या की गणना निम्न सूत्र द्वारा की जा सकती है: R= (c/2) [(100-Eb) /Eb]-D
आर का न्यूनतम झुकने वाला त्रिज्या =, सी की मोटाई = तांबे की त्वचा (इकाई एम), डी की मोटाई = कवरिंग फिल्म (एम), ईबी = तांबे की त्वचा की अनुमेय विकृति (प्रतिशत द्वारा मापा जाता है)।

तांबे की त्वचा का विरूपण विभिन्न प्रकार के तांबे के साथ भिन्न होता है।
ए और दबाए गए तांबे की अधिकतम विकृति 16% से कम है।
बी और इलेक्ट्रोलाइटिक तांबे का अधिकतम विरूपण 11% से कम है।

इसके अलावा, एक ही सामग्री की तांबे की सामग्री भी अलग-अलग उपयोग के अवसरों में भिन्न होती है। एकबारगी झुकने के अवसर के लिए, फ्रैक्चर की गंभीर स्थिति के सीमा मूल्य का उपयोग किया जाता है (मान 16% है)। झुकने वाले इंस्टॉलेशन डिज़ाइन के लिए, आईपीसी-एमएफ-150 द्वारा निर्दिष्ट न्यूनतम विरूपण मूल्य का उपयोग करें (लुढ़का तांबे के लिए, मूल्य 10% है)। गतिशील लचीले अनुप्रयोगों के लिए, तांबे की त्वचा का विरूपण 0.3% है। चुंबकीय सिर के अनुप्रयोग के लिए तांबे की त्वचा का विरूपण 0.1% है। तांबे की त्वचा की स्वीकार्य विकृति निर्धारित करके, वक्रता की न्यूनतम त्रिज्या की गणना की जा सकती है।

गतिशील लचीलापन: इस तांबे की त्वचा के अनुप्रयोग का दृश्य विरूपण द्वारा महसूस किया जाता है। उदाहरण के लिए, आईसी कार्ड में फॉस्फोर बुलेट आईसी कार्ड के सम्मिलन के बाद चिप में डाला गया आईसी कार्ड का हिस्सा है। सम्मिलन की प्रक्रिया में, खोल लगातार विकृत होता रहता है। यह एप्लिकेशन दृश्य लचीला और गतिशील है।

एक तरफा लचीले पीसीबी का न्यूनतम झुकने वाला त्रिज्या कई कारकों पर निर्भर करता है, जिसमें प्रयुक्त सामग्री, बोर्ड की मोटाई और अनुप्रयोग की विशिष्ट आवश्यकताएं शामिल हैं। आम तौर पर, फ्लेक्स सर्किट बोर्ड का मोड़ने योग्य त्रिज्या बोर्ड की मोटाई का लगभग 10 गुना होता है। उदाहरण के लिए, यदि बोर्ड की मोटाई 0.1 मिमी है, तो न्यूनतम झुकने का त्रिज्या लगभग 1 मिमी है। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि न्यूनतम मोड़ त्रिज्या के नीचे बोर्ड को मोड़ने से तनाव सांद्रता, प्रवाहकीय निशान पर तनाव और संभवतः बोर्ड में दरार या प्रदूषण हो सकता है। सर्किट की विद्युत और यांत्रिक अखंडता को बनाए रखने के लिए, अनुशंसित मोड़ त्रिज्या का पालन करना महत्वपूर्ण है। विशिष्ट झुकने वाले त्रिज्या दिशानिर्देशों के लिए लचीले बोर्ड के निर्माता या आपूर्तिकर्ता से परामर्श करने और यह सुनिश्चित करने की सिफारिश की जाती है कि डिजाइन और अनुप्रयोग आवश्यकताओं को पूरा किया गया है। इसके अतिरिक्त, यांत्रिक परीक्षण और सत्यापन करने से यह निर्धारित करने में मदद मिल सकती है कि एक बोर्ड अपनी कार्यक्षमता और विश्वसनीयता से समझौता किए बिना अधिकतम तनाव का सामना कर सकता है।

स्थिति 2, एफपीसी लचीले सर्किट बोर्ड का दो तरफा बोर्ड निम्नानुसार है:

उनमें से: आर = न्यूनतम झुकने त्रिज्या, इकाई एम, सी = तांबे की त्वचा की मोटाई, इकाई एम, डी = कवरेज फिल्म की मोटाई, इकाई मिमी, ईबी = तांबे की त्वचा की विकृति, प्रतिशत द्वारा मापा जाता है।

EB का मान उपरोक्त के समान ही है।
डी= इंटरलेयर मध्यम मोटाई, इकाई एम

दो तरफा एफपीसी (लचीला मुद्रित सर्किट) लचीले सर्किट बोर्ड का न्यूनतम झुकने वाला त्रिज्या आमतौर पर एक तरफा पैनल की तुलना में अधिक होता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि दो तरफा पैनलों में दोनों तरफ प्रवाहकीय निशान होते हैं, जो झुकने के दौरान तनाव और तनाव के प्रति अधिक संवेदनशील होते हैं। दो तरफा एफपीसी फ्लेक्स पीसीबी बॉर्ड का न्यूनतम झुकने वाला त्रिज्या आमतौर पर बोर्ड की मोटाई का लगभग 20 गुना होता है। पहले के समान उदाहरण का उपयोग करते हुए, यदि प्लेट 0.1 मिमी मोटी है, तो न्यूनतम मोड़ त्रिज्या लगभग 2 मिमी है। दो तरफा एफपीसी पीसीबी बोर्डों को मोड़ने के लिए निर्माता के दिशानिर्देशों और विशिष्टताओं का पालन करना बहुत महत्वपूर्ण है। अनुशंसित मोड़ त्रिज्या से अधिक होने से प्रवाहकीय निशान क्षतिग्रस्त हो सकते हैं, परत प्रदूषण हो सकता है, या अन्य समस्याएं पैदा हो सकती हैं जो सर्किट की कार्यक्षमता और विश्वसनीयता को प्रभावित करती हैं। विशिष्ट मोड़ त्रिज्या दिशानिर्देशों के लिए निर्माता या आपूर्तिकर्ता से परामर्श करने और यह सुनिश्चित करने के लिए यांत्रिक परीक्षण और सत्यापन करने की सिफारिश की जाती है कि बोर्ड अपने प्रदर्शन से समझौता किए बिना आवश्यक मोड़ का सामना कर सकता है।