fpc ના બેન્ડિંગ ત્રિજ્યાની ગણતરી પદ્ધતિ

જ્યારે FPC ફ્લેક્સિબલ સર્કિટ બોર્ડ વળેલું હોય છે, ત્યારે કોર લાઇનની બંને બાજુના તણાવના પ્રકારો અલગ-અલગ હોય છે.

આ વક્ર સપાટીની અંદર અને બહાર કાર્ય કરતી વિવિધ શક્તિઓને કારણે છે.

વક્ર સપાટીની અંદરની બાજુએ, FPC સંકુચિત તણાવને આધિન છે. આનું કારણ એ છે કે સામગ્રી અંદરની તરફ વળતી વખતે સંકુચિત અને સ્ક્વિઝ્ડ થાય છે. આ કમ્પ્રેશન FPC ની અંદરના સ્તરોને સંકુચિત થવાનું કારણ બની શકે છે, જે સંભવિતપણે ઘટકના ડિલેમિનેશન અથવા ક્રેકીંગનું કારણ બની શકે છે.

વક્ર સપાટીની બહાર, FPC તાણયુક્ત તાણને આધિન છે. આનું કારણ એ છે કે જ્યારે સામગ્રી બહારની તરફ વળેલી હોય ત્યારે તે ખેંચાય છે. બાહ્ય સપાટી પરના તાંબાના નિશાન અને વાહક તત્વો તણાવને આધિન હોઈ શકે છે જે સર્કિટની અખંડિતતા સાથે સમાધાન કરી શકે છે. બેન્ડિંગ દરમિયાન FPC પરના તણાવને દૂર કરવા માટે, યોગ્ય સામગ્રી અને ફેબ્રિકેશન તકનીકોનો ઉપયોગ કરીને ફ્લેક્સ સર્કિટ ડિઝાઇન કરવી મહત્વપૂર્ણ છે. આમાં યોગ્ય સુગમતા, યોગ્ય જાડાઈ અને FPC ની ન્યૂનતમ બેન્ડ ત્રિજ્યાને ધ્યાનમાં રાખીને સામગ્રીનો ઉપયોગ કરવાનો સમાવેશ થાય છે. સમગ્ર સર્કિટમાં તણાવને વધુ સમાનરૂપે વિતરિત કરવા માટે પૂરતા મજબૂતીકરણ અથવા સપોર્ટ સ્ટ્રક્ચર્સ પણ લાગુ કરી શકાય છે.

તણાવના પ્રકારોને સમજીને અને યોગ્ય ડિઝાઇન વિચારણા કરીને, FPC ફ્લેક્સિબલ સર્કિટ બોર્ડની વિશ્વસનીયતા અને ટકાઉપણું જ્યારે વળેલું હોય અથવા વળેલું હોય ત્યારે સુધારી શકાય છે.

નીચે આપેલા કેટલાક વિશિષ્ટ ડિઝાઈન વિચારણાઓ છે જે FPC ફ્લેક્સિબલ સર્કિટ બોર્ડની વિશ્વસનીયતા અને ટકાઉપણું સુધારવામાં મદદ કરી શકે છે જ્યારે તેઓ વળેલા હોય અથવા વળેલા હોય:

સામગ્રીની પસંદગી:યોગ્ય સામગ્રી પસંદ કરવી મહત્વપૂર્ણ છે. સારી લવચીકતા અને યાંત્રિક શક્તિ સાથે લવચીક સબસ્ટ્રેટનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ. ફ્લેક્સિબલ પોલિમાઇડ (PI) તેની ઉત્તમ થર્મલ સ્થિરતા અને લવચીકતાને કારણે સામાન્ય પસંદગી છે.

સર્કિટ લેઆઉટ:યોગ્ય સર્કિટ લેઆઉટ એ સુનિશ્ચિત કરવા માટે મહત્વપૂર્ણ છે કે વાહક નિશાનો અને ઘટકોને એવી રીતે મૂકવામાં આવે છે અને તે રીતે રૂટ કરવામાં આવે છે જે બેન્ડિંગ દરમિયાન તણાવની સાંદ્રતા ઘટાડે છે. તીક્ષ્ણ ખૂણાઓને બદલે ગોળાકાર ખૂણાઓનો ઉપયોગ કરવાની ભલામણ કરવામાં આવે છે.

મજબૂતીકરણ અને સપોર્ટ સ્ટ્રક્ચર્સ:નિર્ણાયક બેન્ડિંગ વિસ્તારો સાથે મજબૂતીકરણ અથવા સપોર્ટ સ્ટ્રક્ચર્સ ઉમેરવાથી તણાવને વધુ સમાનરૂપે વિતરિત કરવામાં અને નુકસાન અથવા ડિલેમિનેશનને રોકવામાં મદદ મળી શકે છે. એકંદર યાંત્રિક અખંડિતતાને સુધારવા માટે ચોક્કસ વિસ્તારોમાં મજબૂતીકરણના સ્તરો અથવા પાંસળીઓ લાગુ કરી શકાય છે.

બેન્ડિંગ ત્રિજ્યા:ડિઝાઇન તબક્કા દરમિયાન લઘુત્તમ બેન્ડિંગ ત્રિજ્યા વ્યાખ્યાયિત અને ધ્યાનમાં લેવી જોઈએ. લઘુત્તમ બેન્ડ ત્રિજ્યાને ઓળંગવાથી અતિશય તાણની સાંદ્રતા અને નિષ્ફળતા થશે.

રક્ષણ અને એન્કેપ્સ્યુલેશન:કન્ફોર્મલ કોટિંગ્સ અથવા એન્કેપ્સ્યુલેશન સામગ્રીઓ જેવી સુરક્ષા વધારાની યાંત્રિક શક્તિ પ્રદાન કરી શકે છે અને સર્કિટને પર્યાવરણીય તત્વો જેમ કે ભેજ, ધૂળ અને રસાયણોથી સુરક્ષિત કરી શકે છે.

પરીક્ષણ અને માન્યતા:યાંત્રિક વળાંક અને ફ્લેક્સ પરીક્ષણો સહિત વ્યાપક પરીક્ષણ અને માન્યતા હાથ ધરવાથી વાસ્તવિક દુનિયાની પરિસ્થિતિઓ હેઠળ FPC ફ્લેક્સિબલ સર્કિટ બોર્ડની વિશ્વસનીયતા અને ટકાઉપણુંનું મૂલ્યાંકન કરવામાં મદદ મળી શકે છે.

વક્ર સપાટીની અંદર દબાણ છે, અને બહાર તાણયુક્ત છે. તણાવની તીવ્રતા FPC ફ્લેક્સિબલ સર્કિટ બોર્ડની જાડાઈ અને બેન્ડિંગ ત્રિજ્યા સાથે સંબંધિત છે. અતિશય તણાવ FPC ફ્લેક્સિબલ સર્કિટ બોર્ડ લેમિનેશન, કોપર ફોઇલ ફ્રેક્ચર અને તેથી વધુ બનાવશે. તેથી, FPC ફ્લેક્સિબલ સર્કિટ બોર્ડનું લેમિનેશન માળખું ડિઝાઇનમાં વ્યાજબી રીતે ગોઠવેલું હોવું જોઈએ, જેથી વક્ર સપાટીની મધ્ય રેખાના બે છેડા શક્ય હોય ત્યાં સુધી સપ્રમાણતાવાળા હોવા જોઈએ. તે જ સમયે, ન્યૂનતમ બેન્ડિંગ ત્રિજ્યાની ગણતરી વિવિધ એપ્લિકેશન પરિસ્થિતિઓ અનુસાર થવી જોઈએ.

સિચ્યુએશન 1. સિંગલ-સાઇડેડ FPC ફ્લેક્સિબલ સર્કિટ બોર્ડનું ન્યૂનતમ બેન્ડિંગ નીચેની આકૃતિમાં બતાવવામાં આવ્યું છે:

તેની લઘુત્તમ બેન્ડિંગ ત્રિજ્યાની ગણતરી નીચેના સૂત્ર દ્વારા કરી શકાય છે: R= (c/2) [(100-Eb) /Eb]-D
R= ની ન્યૂનતમ બેન્ડિંગ ત્રિજ્યા, c= કોપર સ્કીન (એકમ m), D= કવરિંગ ફિલ્મ (m) ની જાડાઈ, EB= કોપર સ્કીનની અનુમતિપાત્ર વિકૃતિ (ટકાવાર દ્વારા માપવામાં આવે છે).

કોપર ત્વચાની વિકૃતિ વિવિધ પ્રકારના તાંબા સાથે બદલાય છે.
A અને દબાયેલા કોપરનું મહત્તમ વિરૂપતા 16% કરતા ઓછું છે.
B અને ઇલેક્ટ્રોલિટીક કોપરનું મહત્તમ વિરૂપતા 11% કરતા ઓછું છે.

તદુપરાંત, સમાન સામગ્રીની તાંબાની સામગ્રી પણ વિવિધ ઉપયોગના પ્રસંગોમાં અલગ છે. એક-ઑફ બેન્ડિંગ પ્રસંગ માટે, અસ્થિભંગની જટિલ સ્થિતિની મર્યાદા મૂલ્યનો ઉપયોગ થાય છે (મૂલ્ય 16% છે). બેન્ડિંગ ઇન્સ્ટોલેશન ડિઝાઇન માટે, IPC-MF-150 દ્વારા ઉલ્લેખિત ન્યૂનતમ વિરૂપતા મૂલ્યનો ઉપયોગ કરો (રોલ્ડ કોપર માટે, મૂલ્ય 10% છે). ગતિશીલ લવચીક એપ્લિકેશનો માટે, કોપર ત્વચાની વિકૃતિ 0.3% છે. ચુંબકીય માથાના ઉપયોગ માટે, કોપર ત્વચાની વિકૃતિ 0.1% છે. તાંબાની ચામડીના અનુમતિપાત્ર વિરૂપતાને સેટ કરીને, વક્રતાની લઘુત્તમ ત્રિજ્યાની ગણતરી કરી શકાય છે.

ગતિશીલ લવચીકતા: આ કોપર ત્વચા એપ્લિકેશનનું દ્રશ્ય વિરૂપતા દ્વારા અનુભવાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, IC કાર્ડમાં ફોસ્ફર બુલેટ એ IC કાર્ડનો ભાગ છે જે IC કાર્ડ દાખલ કર્યા પછી ચિપમાં દાખલ કરવામાં આવે છે. દાખલ કરવાની પ્રક્રિયામાં, શેલ સતત વિકૃત થાય છે. આ એપ્લિકેશન દ્રશ્ય લવચીક અને ગતિશીલ છે.

સિંગલ-સાઇડ ફ્લેક્સિબલ પીસીબીની ન્યૂનતમ બેન્ડિંગ ત્રિજ્યા ઘણા પરિબળો પર આધારિત છે, જેમાં વપરાયેલી સામગ્રી, બોર્ડની જાડાઈ અને એપ્લિકેશનની ચોક્કસ આવશ્યકતાઓનો સમાવેશ થાય છે. સામાન્ય રીતે, ફ્લેક્સ સર્કિટ બોર્ડની બેન્ડેબલ ત્રિજ્યા બોર્ડની જાડાઈ કરતા 10 ગણી જેટલી હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે, જો બોર્ડની જાડાઈ 0.1mm છે, તો લઘુત્તમ બેન્ડિંગ ત્રિજ્યા લગભગ 1mm છે. એ નોંધવું અગત્યનું છે કે બોર્ડને ન્યૂનતમ બેન્ડ ત્રિજ્યાથી નીચે વાળવાથી તાણની સાંદ્રતા, વાહક નિશાનીઓ પર તાણ અને બોર્ડની કદાચ ક્રેકીંગ અથવા ડિલેમિનેશન થઈ શકે છે. સર્કિટની વિદ્યુત અને યાંત્રિક અખંડિતતા જાળવવા માટે, ભલામણ કરેલ બેન્ડ ત્રિજ્યાનું પાલન કરવું મહત્વપૂર્ણ છે. વિશિષ્ટ બેન્ડિંગ ત્રિજ્યા માર્ગદર્શિકાઓ માટે અને ડિઝાઇન અને એપ્લિકેશન આવશ્યકતાઓ પૂરી થાય છે તેની ખાતરી કરવા માટે લવચીક બોર્ડના ઉત્પાદક અથવા સપ્લાયરનો સંપર્ક કરવાની ભલામણ કરવામાં આવે છે. વધુમાં, યાંત્રિક પરીક્ષણ અને માન્યતા કરવાથી બોર્ડ તેની કાર્યક્ષમતા અને વિશ્વસનીયતા સાથે સમાધાન કર્યા વિના મહત્તમ તણાવનો સામનો કરી શકે છે તે નિર્ધારિત કરવામાં મદદ કરી શકે છે.

સિચ્યુએશન 2, FPC ફ્લેક્સિબલ સર્કિટ બોર્ડનું ડબલ-સાઇડ બોર્ડ નીચે પ્રમાણે:

તેમાંથી: R= લઘુત્તમ બેન્ડિંગ ત્રિજ્યા, એકમ m, c= કોપર ત્વચાની જાડાઈ, એકમ m, D= કવરેજ ફિલ્મની જાડાઈ, એકમ mm, EB = કોપર ત્વચા વિકૃતિ, ટકાવારી દ્વારા માપવામાં આવે છે.

EB નું મૂલ્ય ઉપરના મૂલ્ય જેટલું જ છે.
D= ઇન્ટરલેયર મધ્યમ જાડાઈ, એકમ M

ડબલ-સાઇડેડ એફપીસી (ફ્લેક્સિબલ પ્રિન્ટેડ સર્કિટ) ફ્લેક્સિબલ સર્કિટ બોર્ડની ન્યૂનતમ બેન્ડિંગ ત્રિજ્યા સામાન્ય રીતે સિંગલ-સાઇડ પેનલ કરતા વધારે હોય છે. આનું કારણ એ છે કે ડબલ-સાઇડ પેનલ્સમાં બંને બાજુઓ પર વાહક ટ્રેસ હોય છે, જે બેન્ડિંગ દરમિયાન તણાવ અને તાણ માટે વધુ સંવેદનશીલ હોય છે. ડબલ-સાઇડેડ FPC ફ્લેક્સ pcb બૉર્ડની ન્યૂનતમ બેન્ડિંગ ત્રિજ્યા સામાન્ય રીતે બોર્ડની જાડાઈ કરતાં 20 ગણી હોય છે. પહેલા જેવા જ ઉદાહરણનો ઉપયોગ કરીને, જો પ્લેટ 0.1mm જાડી હોય, તો લઘુત્તમ બેન્ડ ત્રિજ્યા લગભગ 2mm છે. ડબલ-સાઇડેડ એફપીસી પીસીબી બોર્ડને વાળવા માટે ઉત્પાદકની માર્ગદર્શિકા અને વિશિષ્ટતાઓનું પાલન કરવું ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. ભલામણ કરેલ બેન્ડ ત્રિજ્યાને ઓળંગવાથી વાહક નિશાનોને નુકસાન થઈ શકે છે, સ્તરનું વિચ્છેદન થઈ શકે છે અથવા અન્ય સમસ્યાઓ કે જે સર્કિટની કાર્યક્ષમતા અને વિશ્વસનીયતાને અસર કરે છે. ચોક્કસ બેન્ડ ત્રિજ્યા દિશાનિર્દેશો માટે ઉત્પાદક અથવા સપ્લાયરનો સંપર્ક કરવાની ભલામણ કરવામાં આવે છે, અને બોર્ડ તેની કામગીરી સાથે સમાધાન કર્યા વિના જરૂરી વળાંકોનો સામનો કરી શકે છે તેની ખાતરી કરવા માટે યાંત્રિક પરીક્ષણ અને ચકાસણી કરવાની ભલામણ કરવામાં આવે છે.