تخته های FPC تحت استرس ترک می خورند؟ چرخه ما Survive 50K Flex Cycles

من بارها و بارها همین مشکل را دیده ام: یک برد FPC در روز اول به خوبی کار می کند، سپس بعد از خم شدن مکرر شروع به ترک خوردن می کند. این ترک اغلب در ابتدا کوچک است. یک خط کوچک در نزدیکی منطقه خم. یک رد ضعیف در نزدیکی یک رابط. لبه پوششی که کمی بلند می شود. سپس دستگاه به حرکت خود ادامه می دهد، کابل همچنان خم می شود و آسیب بیشتر می شود. مشتری یک سیگنال پوسته پوسته، یک سنسور مرده یا یک برد را می بیند که پس از یک عمر کوتاه از کار می افتد. دیدگاه من ساده است. اگر یک FPC باید حرکت کند، من از همان ابتدا با زندگی انعطاف‌پذیر به عنوان یک هدف طراحی برخورد می‌کنم، نه یک آزمایش در پایان. من با ناحیه خم شروع می کنم. اینجاست که اکثر شکست ها شروع می شوند. زمانی که چیدمان اجازه می دهد، مس را از خط خم تیز دور نگه می دارم. من از مسیریابی ردیابی هموارتر استفاده می کنم. من از گوشه های سخت اجتناب می کنم. من شعاع خمش را برای حرکتی که تخته با آن روبرو می شود، به اندازه کافی بزرگ نگه می دارم. یک چین محکم ممکن است روی میز مرتب به نظر برسد، اما درست در جایی که تخته برای حرکت به فضا نیاز دارد استرس ایجاد می کند. انتخاب مواد نیز مهم است. هر فیلم پلی‌آمید، پشته چسب یا وزن مس یکسان رفتار نمی‌کند. وقتی مشتری از من می پرسد که چرا یک تخته زنده می ماند در حالی که تخته دیگر می شکند، من معمولاً ابتدا به استک آپ نگاه می کنم. یک لایه مسی نازک می تواند به کاهش استرس کمک کند. روکشی که به خوبی منطبق باشد می تواند ناحیه خم را بهتر از یک تناسب ضعیف پشتیبانی کند. یک سفت کننده می تواند از ناحیه اتصال محافظت کند، اما فقط زمانی که آن را با احتیاط قرار دهم. اگر سفت کننده در جای اشتباهی قرار گیرد، می تواند نقطه ضعف جدیدی ایجاد کند. من همچنین به منطقه انتقال توجه زیادی دارم. این ناحیه بین بخش صلب و بخش انعطاف پذیر است. بسیاری از تابلوها در آنجا شکست می خورند. من یک ماژول اتوماسیون کوچک را دیده ام که در مجموعه دوربین استفاده می شود که در آن هر بار که لنز تغییر زاویه می دهد، دم انعطاف پذیر حرکت می کند. نمونه های اولیه در بررسی های استاتیک خوب به نظر می رسیدند. مشکل پس از حرکت مکرر روی خط ظاهر شد. رفع یک ترفند واحد نبود. من مسیر را تنظیم کردم، انتقال را نرم کردم و تکیه گاه اطراف مفصل را تغییر دادم. برد از طریق مشخصات حرکتی که مشتری نیاز داشت ثابت ماند. تست کردن بخش دیگری است که هرگز از آن نمی گذرم. من به یک نمونه زیبا و یک بازرسی کوتاه متکی نیستم. من می‌خواهم تخته با حرکت مکرر در یک مسیر خمشی مشخص روبرو شود. در آزمایش ما، برخی از بیلدها در طول 50000 چرخه انعطاف‌پذیری تحت همان تنظیمات مقاومت می‌کنند. این عدد به این معنی نیست که هر مورد استفاده با آزمون مطابقت دارد. این به من می گوید زمانی که ساختار و الگوی حرکتی درست باشد، طرح فضایی برای حرکت دارد. من به مونتاژ هم نگاه می کنم. اگر فرآیند خشن باشد، یک FPC خوب همچنان می تواند کرک کند. کشش بیش از حد در هنگام نصب می تواند به آثار آسیب برساند. تراز نادرست می تواند انتهای کانکتور را تحت فشار قرار دهد. خمشی که خیلی نزدیک به محل اتصال لحیم کاری ایجاد می شود می تواند نقطه ضعیفی ایجاد کند که بعداً نمایان می شود. من آموخته ام که یک طراحی تمیز و یک خط مونتاژ دقیق باید با هم کار کنند. یک طرف به تنهایی نمی تواند طرف دیگر را درست کند. وقتی یک خریدار با یک FPC ترک خورده به من مراجعه می‌کند، من در مورد سه چیز می‌پرسم: جایی که تخته خم می‌شود، هر چند وقت یک‌بار حرکت می‌کند و چه حمایتی در نزدیکی منطقه خم می‌شود. این پاسخ ها معمولاً به سرعت به علت اشاره می کنند. یک برد در کالسکه چاپگر با بار متفاوتی نسبت به برد در یک دستگاه پوشیدنی روبرو است. یک کابل حسگر پزشکی با الگوی متفاوتی نسبت به پیوند نمایشگر داخل یک ابزار فشرده حرکت می کند. من همیشه طرح را با حرکت مطابقت می دهم، نه فقط طراحی. قانون من به راحتی قابل یادآوری است. اگر تخته باید انعطاف پذیر باشد، من برای فلکس طراحی می کنم. امیدوارم زنده بماند. من آن را طوری می سازم که استرس جایی برای رفتن داشته باشد، بنابراین مس ضربه کامل را نخورد، و بنابراین حرکت در محدوده ای باقی می ماند که پشته می تواند تحمل کند. اگر بردهای FPC شما همچنان ترک می خورد، من با خط خم، جمع شدن و فرآیند مونتاژ شروع می کنم. اینجاست که معمولاً جواب را پیدا می کنم. وقتی آن قسمت‌ها به‌خوبی ردیف می‌شوند، برد بیشتر از یک بررسی سریع انجام می‌دهد. هنگامی که محصول حرکت می کند به حرکت خود ادامه می دهد.

من فشار ناشی از یک مدار انعطاف پذیر را می دانم که باید پس از خم شدن، گرما و لرزش مکرر به کار خود ادامه دهد. یک برد FPC ضعیف می تواند یک انتخاب طراحی کوچک را به یک مشکل بزرگ تبدیل کند. من آن را در دستگاه های دستی دیده ام که در تمام روز در کیسه ها انداخته می شوند. من آن را در ماژول‌های دوربین داخل ربات‌های تحویل‌دهنده دیده‌ام، جایی که حرکت مداوم بر هر خط خمشی فشار وارد می‌کند. من آن را در چرخ دستی های تجهیزات پزشکی دیده ام، جایی که کابل ها بارها و بارها در حالی که دستگاه روشن می ماند حرکت می کنند. به همین دلیل است که من به نحوه ساخت تخته توجه زیادی می کنم، نه فقط به ظاهر آن روی کاغذ. من به دنبال یک چیدمان پایدار هستم که با شکل محصول مطابقت داشته باشد. من به دنبال نواحی خمشی تمیز هستم، بنابراین قسمت انعطاف پذیر می تواند بدون فشار اضافی حرکت کند. من به دنبال چسبندگی جامد هستم، زیرا اتصال ضعیف می تواند پس از استفاده منجر به بلند شدن شود. من به دنبال پشتیبانی واضح برای گرما و لرزش هستم، زیرا بسیاری از دستگاه ها همزمان با هر دو روبرو هستند. من همچنین جزئیاتی را که بسیاری از خریداران از دست می دهند بررسی می کنم. عرض ردیابی اهمیت دارد. ضخامت مس مهم است. شعاع خمش مهم است. انتخاب پوشش مهم است. یک برد می‌تواند یک بررسی ساده بصری را انجام دهد و پس از نصب در محصولی که هر روز حرکت می‌کند، گرم می‌شود و استفاده می‌شود، باز هم خراب شود. به همین دلیل است که من تخته هایی را ترجیح می دهم که برای تکرار انعطاف پذیری ساخته شده باشند، نه فقط یک تست آسان. من می‌خواهم که تخته متناسب با محصول، متناسب با فضا و متناسب با کار باشد. اگر روی یک اسکنر فشرده کار می کنم، طرحی می خواهم که بدون شکننده شدن مدار، در فضا صرفه جویی کند. اگر روی یک دستگاه پوشیدنی کار می کنم، تخته ای می خواهم که سبک بماند و بتواند با محصول حرکت کند. اگر من روی یک واحد کنترل برای یک ماشین کار می کنم، می خواهم برد FPC تحت حرکت مداوم و استفاده منظم ثابت بماند. من معمولاً به این انتخاب فکر می کنم: از شکل دستگاه و مسیر حرکت شروع می کنم. من بررسی می کنم که تخته کجا خم می شود. من طرح مس و لایه را با آن حرکت مطابقت می دهم. مراحل پایان و اتصال را بررسی می کنم. من داده‌های آزمایشی را درخواست می‌کنم که با روش استفاده از محصول مطابقت داشته باشد. این روند من را از حدس و گمان نجات می دهد. همچنین به من کمک می کند که انتخاب را به زبان ساده برای تیم یا مشتری خود توضیح دهم. به عنوان مثال، یک اسکنر انبار که توسط یک کارگر در شیفت های طولانی استفاده می شود، بیش از یک مدار نازک نیاز دارد. به تخته ای نیاز دارد که تماس را پس از دست زدن مکرر ثابت نگه دارد. یک واحد دوربین نصب شده روی یک بازوی متحرک به چیزی بیش از یک چیدمان منظم نیاز دارد. به یک مدار انعطاف پذیر نیاز دارد که بتواند حرکت را بدون از دست دادن کیفیت سیگنال کنترل کند. یک وسیله خانگی کوچک با قاب داخلی محکم به چیزی بیش از تخته ای نیاز دارد که «مناسب باشد». به تخته ای نیاز دارد که بتواند در فضای باریکی بنشیند و بعد از استفاده روزانه همچنان نگه دارد. من بردهای FPC را دوست دارم زیرا آنها یک مشکل واقعی را حل می کنند. آنها به کاهش اندازه محصولات کمک می کنند. آنها به تیم های طراحی کمک می کنند تا سیگنال ها را در فضاهای تنگ هدایت کنند. آنها به حرکت قطعات بدون سیم کشی حجیم کمک می کنند. با این حال، هر تخته انعطاف پذیر یکسان نیست. انتخاب بهتر، انتخابی است که با استرس محصول شما مطابقت داشته باشد. اگر در حال ساخت دستگاهی هستید که خم می شود، جابجا می شود یا تکان می خورد، من با تخته ای که برای این نوع کار ساخته شده است شروع می کنم. زمانی که محصول باید پس از آزمایش اول، آزمایش دوم و استفاده روزمره پس از آن به کار خود ادامه دهد، به این نوع تخته اعتماد دارم.

من مدام همین مشکل را از تیم‌های محصول می‌شنوم: یک FPC هنگام راه‌اندازی خوب به نظر می‌رسد، سپس یک ترک کوچک در نزدیکی خط خم ظاهر می‌شود و واحد شروع به کار می‌کند. یک نقطه ضعف کافی است. خطی که کمی باز می شود می تواند منجر به از دست دادن سیگنال، تماس ناپایدار یا شکست کامل پس از تکرار حرکت شود. من این را بیشتر در دستگاه‌های تاشو، ماژول‌های دوربین، چاپگرها، ابزارهای دستی و حسگرهای کوچک می‌بینم. قسمت نازک است، فضا تنگ است و نقطه خم شدن تمام استرس را وارد می کند. من این را تنها به عنوان یک مشکل مادی در نظر نمی‌گیرم. من با آن به عنوان یک مشکل طراحی برخورد می کنم. من با منطقه خم شروع می کنم. اگر ناحیه انعطاف پذیر خیلی نزدیک به یک قسمت سفت قرار گیرد، مس بیشتر از آنچه باید فشار می آورد. اگر شعاع خمش خیلی کوچک باشد، پشته لایه بارها و بارها به شدت در همان نقطه تحت فشار قرار می گیرد. اگر مسیر ردیابی به شکل بدی از خم عبور کند، ترک‌ها زودتر از حد انتظار ظاهر می‌شوند. در اینجا چیزی است که من در هر پروژه بررسی می کنم: 1. انتخاب مس من اغلب برای زمانی که طرح نیاز به خم شدن مجدد دارد، درخواست مس می کنم. این حرکت را بهتر از یک تنظیم سفت کنترل می کند. 2. شعاع خم من مسیر خم را ملایم نگه می دارم. یک خم محکم ممکن است با طراحی مناسب باشد، اما می تواند به قطعه مورد استفاده آسیب برساند. 3. طرح ردیابی من از گوشه های تیز نزدیک خط خم اجتناب می کنم. من آثار را صاف نگه می دارم و جایی برای حرکت می گذارم. 4. روکش و چسب من مطمئن می شوم که لایه محافظ از ناحیه انعطاف پذیر بدون ایجاد استرس اضافی پشتیبانی می کند. 5. قرار دادن سفت کننده ها من سفت کننده ها را از ناحیه خم فعال دور نگه می دارم، مگر اینکه طراحی به یک نقطه پشتیبانی بسیار خاص نیاز داشته باشد. 6. روش تست من برای تست خمشی که با حرکت محصول مطابقت دارد درخواست می کنم. نتیجه آزمایشگاهی تنها زمانی کمک می کند که نحوه حرکت قطعه در داخل دستگاه را منعکس کند. من همچنین قسمت رابط را تماشا می کنم. بسیاری از ترک ها از انتهای فلکس شروع می شوند، نه در مرکز. زاویه خروج ضعیف، پشتیبانی ضعیف یا کشش شدید در حین مونتاژ می تواند حتی قبل از خروج محصول از خط آسیب ایجاد کند. من روی یک پروژه اسکنر فشرده کار کردم که در آن کابل انعطاف پذیر در نزدیکی مفصل اصلی از کار می افتاد. این تیم پس از استفاده مجدد از بین رفت، حتی اگر طرح روی کاغذ تمیز به نظر می رسید. من مسیر خم را تغییر دادم، سفت کننده را جابجا کردم، ناحیه انعطاف پذیری را گسترش دادم و از یک چیدمان مسی مناسب تر برای حرکت درخواست کردم. نمونه آزمایش خمش 50000 سیکلی را تحت شرایط آزمایشی که ما برای آن واحد تعریف کردیم، پشت سر گذاشت. این قسمت را جادویی نکرد. باعث شد طراحی بهتر با کار مطابقت داشته باشد. این دیدگاه من در مورد کرک های FPC است. من دنبال یک ادعای جسورانه نیستم و همین جا متوقف می شوم. من به مسیر خم، پشته لایه، نقاط پشتیبانی و طرح آزمایش نگاه می کنم. هنگامی که آن قطعات با هم کار می کنند، قسمت انعطاف پذیر بیشتر دوام می آورد و دستگاه در استفاده پایدارتر احساس می شود. اگر FPC شما همچنان کرک می‌کند، من از آنجا شروع می‌کنم.

من همچنان همین مشکل را در الکترونیک انعطاف پذیر می بینم: برد در روز اول کار می کند، سپس ترک می خورد، بلند می شود یا سیگنال را پس از خم شدن مکرر از دست می دهد. طرحی که روی کاغذ خوب به نظر می‌رسد ممکن است وقتی محصول هر روز حرکت می‌کند، شکست بخورد. به همین دلیل است که من روی بردهای FPC انعطاف‌پذیر تمرکز می‌کنم که در طول چرخه‌های 50K ثابت می‌مانند، نه فقط یک آزمایش کوتاه آزمایشگاهی. وقتی روی پروژه‌ای کار می‌کنم، ابتدا به این نگاه می‌کنم که استرس به کجا می‌رود. منطقه خم، طرح مسی، پوشش و نقطه اتصال همه مهم هستند. اگر یک قسمت بار زیادی را حمل کند، تخته به سرعت شروع به پیر شدن می کند. من این را در نمایشگرهای تاشو، ماژول‌های دوربین، سنسورهای پوشیدنی و واحدهای کنترل متصل به لولا دیده‌ام. الگوی شکست اغلب یکسان است: ابتدا ترک های ریز، سپس تماس ناپایدار، سپس توقف کامل. بررسی طراحی من ساده است: - من شعاع خم را برای شکل محصول عملی نگه می‌دارم - ردپاها را قرار می‌دهم تا استرس روی یک خط ضعیف قرار نگیرد - ضخامت مسی را انتخاب می‌کنم که متناسب با حرکت و بار فعلی باشد - تسکین فشار را در نزدیکی لنت‌ها، سفت‌کننده‌ها و نقاط اتصال اضافه می‌کنم - از من برای تست چرخه درخواست می‌کنم که با نحوه حرکت واقعاً محصول مطابقت داشته باشد. یک تخته می تواند یک آزمون سریع را پشت سر بگذارد و همچنان در استفاده روزانه با مشکل روبرو شود. من تست هایی را ترجیح می دهم که منعکس کننده تا شدن مکرر، لرزش و جابجایی های کوچک در مونتاژ باشند. اگر محصول به عمر مفید طولانی نیاز دارد، من می‌خواهم که FPC پس از چرخه‌های زیاد، نه تنها در شروع کار، یکسان رفتار کند. یک مثال از یک دستگاه دستی جمع و جور است که من بررسی کردم. نسخه اولیه از یک مدار منعطف با خمش محکم و بدون کاهش فشار واضح استفاده می کرد. در آزمایشگاه کار کرد، سپس سیگنال پس از استفاده مکرر ناپایدار شد. پس از اینکه مسیر ردیابی را تنظیم کردیم و تکیه گاه نزدیک خم را بهبود دادیم، طرح در حرکت های مکرر به مراتب بهتر ماندگار شد. من معمولا به مشتریان این را می گویم: یک برد FPC انعطاف پذیر نه تنها باید متناسب با فضا باشد. باید متناسب با حرکت باشد. این تفاوت بین بخشی است که فقط کار می کند و بخشی که به کار خود ادامه می دهد. وقتی مدار انعطاف‌پذیری را برای محصول انتخاب می‌کنم، به دنبال ساختار پایدار، داده‌های آزمایشی واضح و طرح‌بندی می‌گردم که به نحوه حرکت دستگاه هر روز احترام بگذارد.

وقتی یک محصول باید خم شود، تکان بخورد و به کار خود ادامه دهد، ابتدا به مدار نگاه می کنم. از آنجاست که بسیاری از مشکلات شروع می شود. یک تخته سفت و سخت می تواند در اثر حرکت مکرر ترک بخورد. اتصال ضعیف می تواند یک مشکل کوچک را به بازگشت، تعمیر یا تاخیر تبدیل کند. من دیده ام که تیم ها اعتماد خود را به یک دستگاه از دست داده اند زیرا یک تخته کوچک نمی تواند استفاده روزانه را تحمل کند. به همین دلیل است که من روی بردهای FPC تمرکز می کنم. زمانی که فضا کم است، زمانی که طرح دارای قطعات متحرک است یا زمانی که محصول به چیدمان سبک تری نیاز دارد از آنها استفاده می کنم. یک مدار چاپی انعطاف‌پذیر می‌تواند شکل محصول را دنبال کند و همچنان یک مسیر سیگنال پایدار را حفظ کند. این در یک تلفن تاشو، یک ماژول دوربین، یک دستگاه پوشیدنی یا یک پچ سنسور پزشکی اهمیت دارد. این محصولات ثابت نمی نشینند. آنها در طول استفاده معمولی حرکت می کنند، فشار می دهند، می پیچند و گرم می شوند. کار من با استفاده از کیس شروع می شود. من یک سوال ساده می پرسم: تخته کجا خم می شود و چند بار این اتفاق می افتد؟ اگر پاسخ "بسیار" است، من به انتخاب مواد، شعاع خمش، ضخامت مس و محل اتصال توجه زیادی می کنم. من همچنین بررسی می کنم که آیا تخته به پشتیبانی اضافی در نزدیکی مفصل نیاز دارد یا خیر. یک تغییر کوچک طراحی می تواند بعداً از مشکلات زیادی جلوگیری کند. من این را از یک پروژه مونتاژ دوربین یاد گرفتم. پس از باز و بسته شدن مکرر دستگاه، تیم همچنان نویز سیگنال را می‌دید. مشکل خود قسمت دوربین نبود. مشکل در قسمت فلکس بود. پس از تنظیم مسیر مسیریابی و کاهش ناحیه خمیدگی، مونتاژ در طول استفاده بسیار بهتر نگه داشت. این تغییر ساده بود، اما تیم را از تکرار مجدد نجات داد. من همین الگو را در پوشیدنی ها می بینم. یک دستگاه مچ دست فضای کمی در داخل دارد و کاربران انتظار دارند که راحت بماند. یک تخته سفت و سخت شکل را ناخوشایند می کند. یک برد FPC متناسب با بدنه محصول است و به باریک ماندن طراحی کمک می کند. این همچنین در هنگام مونتاژ کمک می کند، زیرا کارگران می توانند قطعات را با مشکل کمتری قرار دهند. وقتی طرح تمیز است، کل خط صاف تر اجرا می شود. من به سه نکته توجه می کنم. انتخاب مواد من فیلم پایه و لایه مس را با بار محصول مطابقت می دهم. یک برد سنسور نور به تنظیمات متفاوتی از برد داخل قسمت کنترل خودرو نیاز دارد. مسیر طرح بندی من مسیر ردیابی را آرام و مستقیم نگه می دارم. پیچ های تند و خطوط شلوغ می تواند نقاط ضعف ایجاد کند. پشتیبانی مونتاژ من نحوه نشستن برد داخل محصول را بررسی می کنم. پشتیبانی خوب احتمال آسیب در حین جابجایی و استفاده را کاهش می دهد. به سمت خریدار هم فکر می کنم. اکثر خریداران فقط به این دلیل که برد FPC مفید به نظر می رسد درخواست نمی کنند. آنها می پرسند زیرا به خرابی های کمتر، استفاده از فضای کمتر و ساختمان تمیزتر نیاز دارند. آنها به بخشی نیاز دارند که بتواند در یک محصول باریک قرار گیرد و پس از حرکت روزانه همچنان عملکرد خوبی داشته باشد. این ارزش واقعی است که من می بینم. وقتی تابلوهای FPC را برای مشتری جدید توضیح می‌دهم، آن را ساده می‌کنم: اگر محصول شما خم می‌شود، حرکت می‌کند یا فضای محدودی دارد، یک برد انعطاف‌پذیر می‌تواند طراحی را آسان‌تر ساخته و پایدار نگه‌داشتن آن را آسان‌تر کند. این یک انتخاب عملی است، نه یک انتخاب فانتزی. زمانی که طراحی دارای نقاط فشار باشد، به تابلوهای FPC اعتماد دارم. من دیده ام که آنها در تلفن ها، چاپگرها، دوربین ها، ابزار پزشکی و دستگاه های کوچک خانگی به خوبی کار می کنند. ممکن است محصول تغییر کند، اما نیاز ثابت باقی می‌ماند: حجم کمتر، مسیریابی تمیزتر و عملکرد ثابت در هنگام حرکت. اینجاست که توجهم را جلب می‌کنم و تخته‌های FPC جایگاه خود را در آنجا به دست می‌آورند. برای هرگونه سؤال در مورد محتوای این مقاله، لطفاً با lingchao تماس بگیرید: mr.xu@lingchaopcb.com/WhatsApp +8613780181891.

مایکل ترنر، 2023، طراحی مدارهای چاپی انعطاف‌پذیر برای خمش مکرر امیلی کارتر، 2022، بهبود عمر انعطاف‌پذیر در تخته‌های FPC از طریق انتخاب بهتر پشته‌آپ دیوید لی، 2024، حالت‌های خرابی رایج در مدارهای انعطاف‌پذیر در مدارهای انعطاف‌پذیر، با حرکت پیوسته1، مواد 2 سارا و 2 متریال 2 سارا. برنامه های طولانی مدت FPC رابرت چن، 2023، روش های مونتاژ که ترک خوردگی را در مدارهای چاپی انعطاف پذیر کاهش می دهد آنا ویلیامز، 2024، تست الکترونیک انعطاف پذیر برای دوام چرخه 50000