찢어질 수 있는 FPC 강화에 대한 필수 가이드

유연한 인쇄 회로 (Flexible Printed Circuits, FPC) 는 현대 전자제품에서 콤팩트하고 구부러진 공간에 들어갈 수 있기 때문에 널리 사용되지만 유연성은 찢어지는 큰 위험을 초래합니다.최근 연구 결과에 따르면, 모든 FPC 실패의 약 50%가 찢어지는 것으로 나타났습니다.. FPC를 견고하고 신뢰할 수 있도록 하기 위해서는 단단한 물질로 강화하고 고품질의 접착제를 사용하며 적절한 취급 관행을 따르고 손상을 즉시 해결하는 것이 중요합니다.이 가이드는 FPC 찢어지는 것을 방지하고 수명을 연장하기 위해 알아야 할 모든 것을 분해합니다.

주요 내용
1.FPC를 강화하기 위해 굽기 및 커넥터 근처에 단단한 접착제와 강한 접착제를 사용하여 찢어집니다.
2경사 반지름 규칙을 엄격히 따르십시오 (FPC 계층 수를 기반으로) 균열이나 계층 분리 방지.
3FPC를 가장자리에서 다루고 건조하고 반 정적 환경에서 보관하고 취약한 부위를 스트레스를 피하십시오.
4균열, 들어간 패드 또는 느슨한 부품에 대한 정기적인 검사를 수행하여 문제를 조기에 발견하십시오.
5작은 찢어짐을 용접, 철회, 또는 전도성 에포시로 수리합니다. 심각한 손상을 위해 전문가에게 문의하십시오.

FPC 유형 및 약점

일반 FPC 구조
FPC는 그들의 유연성 필요와 계층 수에 따라 분류되며, 각각은 고유한 강점과 사용 사례가 있습니다.

구리 층 수별:

a.일층 FPC: 한 쪽에 구리 필름; 간단하고 저렴한, 기본 회로에 이상적입니다.
b.복층 FPC: 양쪽 구리 (뚜?? 층과 함께); 더 복잡한 배선에 적합합니다.
c.다층 FPC: 1층/ 2층으로 쌓여 있으며, 고밀도 회로 (예: 의료기기) 에 사용된다.

구리 필름의 선택 또한 내구성에 영향을 미칩니다.

a. 롤링 앙일드 (RA) 구리: 더 유연하고 균열에 저항하며 역동적인 FPC에 적합합니다.
b. 전해질 분해 (ED) 구리: 더 딱딱하고 반복적인 구부러진 상태에서 깨지기 쉽다.

팁: 곡선 모양의 라우팅과 눈물 떨어지는 패드 디자인을 사용하여 스트레스를 균등하게 분배하여 연결 지점에서 찢어질 위험을 줄이십시오.

스트레스 에 취약 한 지역
FPC 는 스트레스, 열, 또는 부적절 한 취급 에 노출 된 영역 에서 먼저 실패 합니다. 일반적인 약점 들 은 다음 과 같습니다.

1- 껍질 절단/열열: 반복적인 구부리거나 불규칙한 가열 (층이 분리되거나 갈라지는) 으로 인해 발생합니다.
2스크래치 / 산화: 거친 취급 또는 공기 노출로 인한 표면 손상 (황의 흔적을 약화합니다).
3부품을 잘못 정렬: 부위가 맞지 않는 부위는 찢어지게 만드는 압력 지점을 만듭니다.
4용접기 결함: 용접기 또는 용접기 다리가 너무 적으면 연결이 약해져서 깨지기 쉽다.
5열 스트레스: 열/냉각 주기 (예: 용접) 균열 흔적 또는 껍질 층.
6접착 장애: 층 사이의 결합이 좋지 않아 특히 곡선 근처에서 껍질이 벗겨집니다.
7전압 붕괴: 고전압은 단열을 손상시키고, 쇼트와 추적 실패로 이어집니다.

이러한 문제들을 시각 검사 (확대 유리), 엑스레이 (숨겨진 층 손상을 위한), 구부러기 테스트 (실제 사용 시뮬레이션), 열 사이클 테스트 (열 저항 검증) 로 발견할 수 있다.

강화 재료

튼튼성 옵션
강화제는 취약한 FPC 부위에 구조적 지원을 추가합니다. 올바른 재료는 열 저항, 강도 및 비용에 달려 있습니다.

중요 한 조언:

1용접 도중 구부러짐을 방지하기 위해 용접 관절 근처에 FR4 또는 철강 강화제를 사용하십시오.
2이동 부분 (예를 들어 접이 가능한 전화 힌지) 를 위해 PI 경직자를 선택하십시오. 그들은 깨지지 않고 구부러집니다.
3습한 환경에서 FR4를 피하십시오. 그것은 물을 흡수하여 시간이 지남에 따라 접착력을 약화합니다.

접착제 와 접착제
강한 접착제는 강제제품이 구부리거나 열을 받더라도 FPC에 붙어있는 것을 보장합니다. 주요 옵션은 다음과 같습니다.

참고: 대부분의 FPC는 분리되는 것을 피하기 위해 3 N/cm 이상의 껍질 강도를 가진 접착제를 필요로 합니다. 항상 접착제와 강제제 및 FPC 재료 (예를 들어,알루미늄 강화제 및 폴리마이드 FPC에 tesa® 8857을 사용하십시오.).

강화제 적용

준비 단계
적절한 준비는 단단한 물질이 안정적으로 결합하고 FPC 요구 사항에 부합하도록 보장합니다.

1.FPC 층을 완성: FPC의 기본 층 (보리, 다이 일렉트릭) 을 완결하기 전에 딱딱한 물질을 추가하십시오.
2튼튼성 물질을 선택하십시오: 사용 사례에 맞습니다 (예를 들어, 동적 구부러기, 용접에 대한 FR4을위한 PI).
3정밀 절단: 정확한 모양을 위해 레이저 절단을 사용하십시오. 부드러운 가장자리는 스트레스 포인트를 방지하고 단단한 적합성을 보장합니다.
4표면 준비: 접착력을 향상시키기 위해 강화기 표면을 청소하거나 거칠게하십시오 (예를 들어, 모래 알루미늄 가볍게).
5정렬 확인: FPC 레이아웃과 일치하는 강화기 구멍 / 가장자리를 확인하십시오 (부조는 스트레스를 유발합니다).

부착 과정
강도 필요와 재사용 가능성에 기초한 부착 방법을 선택합니다.

1접착제 접착: 액릴 / 에포시 접착제를 사용하십시오. 깔끔하고 균일한 커버링을 위해 다이 커트 접착제 모양. 영구적인 접착에 이상적입니다.
2용접: 금속 경화제 (알루미늄 / 강철) 에 용접 페이스트를 사용; 열을 제어 (FPC 층을 손상시키지 마십시오). 고강도, 열에 노출 된 부위에 가장 좋습니다.
3.프레스 인: 프레스 피트 탭을 가진 금속 경직제는 FPC 구멍에 잠그; 재사용 (수리용으로 쉽게 제거).
4클립/스크루: 금속 클립 또는 작은 스크루는 굳어지는 것을 고정합니다. 일시적 또는 무거운 부하 지원에 적합합니다.

가꾸기 와 완성
1.Trim 과잉 경직: 레이저 절단기 또는 날카로운 도구를 사용하여 튀는 것을 제거하십시오. 날카로운 가장자리는 FPC를 찢거나 근처 구성 요소를 손상시킬 수 있습니다.
2부드러운 가장자리: 스트레스가 집중되는 것을 방지하기 위해 파일 또는 모래의 거친 점.
3틈을 검사: 부착되지 않은 부위를 검사하십시오 (강화경을 사용하십시오); 필요한 경우 접착제를 다시 적용하십시오.
4깨끗: 오염을 피하기 위해 이소프로필 알코올로 먼지 또는 과도한 접착제를 씻어내십시오.

FPC의 찢어지는 것을 막기
눈물 보호
눈물 보호 는 스트레스 가 심한 곳 에서 "교신"으로서 작용 하여 균열 이 퍼지는 것 을 막는다.

a. 추가 층: poliyimide, 유리 천 또는 아라미드 섬유 층을 굽거나 코너 내부에 추가합니다.
b.스트레스 완화 구멍/스롯: 힘 분배를 위해 코너에 작은 구멍을 뚫거나 슬롯을 자르십시오 (날카로운 스트레스 지점을 피합니다).
c.둥근 각: 날카로운 90° 각을 곡선으로 교체하십시오. 이것은 스트레스를 균등하게 분산시키고 찢어질 위험을 최대 40% 감소시킵니다.

굽기 반지름 지침
굽기 반지름 (FPC가 손상을 입지 않고 처리 할 수있는 가장 작은 곡선) 은 매우 중요합니다. 이를 위반하면 균열이나 탈라미네이션이 발생합니다. IPC-2223 표준을 따르십시오:

팁:

1중립 축 (FPC 스택의 중) 을 중앙에 배치하여 굽기 스트레스를 줄이십시오.
2높은 곡선 영역에서 가로 지르는 흔적을 피하십시오. 곡선 경로로 곡선을 돌립니다.
3.동적 FPC를 위해 롤링 앙일 (RA) 구리를 사용하십시오. 그것은 전해질 구리보다 피로에 더 잘 저항합니다.

가장 좋은 방법 을 사용 하는 것
FPC 가 찢어지는 가장 큰 원인 중 하나는 잘못된 조작입니다. 다음 규칙을 따르십시오.

1가장자리를 잡으십시오: FPC의 중앙에 절대 닿지 마십시오 (굽거나 지문 오염을 피합니다).
2보관: FPC를 건조하고 온도 안정적인 환경에서 보관하십시오 (40~60% 습도, 15~25°C).
3조립 관리:
연결기 끝에 긴장 완화 (강화기/유연 접착제) 를 추가합니다.
비아, 패드 또는 부품들을 구부러진 부위에 두지 마십시오.
코너 반지름이 크다 (≥1mm) 를 추적 경로에 사용한다.
4조립 전 검사: 설치 전에 균열, 들어올린 패드 또는 탈라미네이션을 검사합니다.
5시뮬레이션 도구: 가상 환경에서 FPC 굽기를 테스트하는 소프트웨어 (예를 들어, ANSYS) 를 사용하십시오. 설계 결함을 조기에 수정하십시오.

FPC의 찢어짐을 수리
작은 찢어짐 은 DIY 방법 으로 고칠 수 있지만, 심한 손상 은 전문적 인 도움 을 필요로 한다. 아래 에는 단계별 로 해결 방법 이 있다.

1스크래핑 및 솔더링 (작은 흔적/패드 파업)
소규모 손상 (예를 들어, 균열 흔적, 들어올린 패드) 에 가장 좋습니다. 필요한 도구: 용접 철, 플럭스, 용접 와이어, 핑세스, 확대 유리, 이소 프로필 알코올.

a.진단: 멀티미터를 사용하여 깨진 흔적을 검사하십시오. 균열을 증강경으로 검사하십시오.
b. 준비: 장치를 분해하고 손상된 부위를 이소 프로필 알코올로 청소하고 건조하게하십시오.
구리 노출: 구리 흔적을 드러내기 위해 용접 마스크를 부드럽게 긁어내기 ( 날카로운 칼을 사용하십시오). 흔적을 자르는 것을 피하십시오.
d. 틴 트레이스: 플럭스를 적용하고, 용접 철을 사용하여 노출 된 구리에 얇은 용접 층을 추가하십시오.
e. 수리: 작은 구리 조각 (보장 PCB에서) 을 파기 (강도를 위해 랩 관절) 위에 용접합니다.
f.시험: 알코올로 청소하고, 멀티미터를 사용하여 연속성을 확인하고, 다시 조립하여 기능을 확인합니다.

2와이어 랩/오버라플 수리 (대격)
더 큰 손상 (예를 들어, 미흡한 흔적 부분)

와이어 래프: 얇은 점퍼 와이어 (28 ′′ 30 AWG) 를 사용하여 부러진 흔적의 두 끝을 연결하십시오. 스트립, 틴, 그리고 구리로 와이어를 용접하십시오. 카프턴 테이프로 고립하십시오.
겹치는 것: 얇은 구리 스트립/테이프 를 잘라서, 그 조각 을 덮고 (두 끝 을 덮고), 용접 하고, 단열 한다.

3유도성 에포시/제브라 스트립 (유연성/조금 없이 수리)
전도성 에포시: 지시대로 섞어 치약으로 작은 휴식점에 적용하고 24시간 동안 고칠 수 있습니다.
ZEBRA 스트립: 커넥터 패드 수리를 위한 유연하고 전도성 스트립. FPC와 커넥터 사이에 정렬, 접촉을 재설정하기 위해 누르십시오.

수리 방법 비교

경고: 심각한 탈층화 또는 내부층 손상을 위해 전문가와 상담하십시오. DIY 수리 작업은 문제를 악화시킬 수 있습니다.

내구성 을 위한 디자인 조언

강화 배치
경직 취약점: 곡선, 커넥터 및 무거운 부품 (예: 칩) 근처에 경직제를 추가하십시오.
컴포넌트 라우팅: 높은 곡선 부위에서 부분을 멀리하십시오. 컴포넌트와 곡선 사이에 2 ∼ 3mm의 간격을 남겨주세요.
재료 매칭: 유연한 층에 폴리아미드를 사용하며 정적 딱딱한 부위에 FR4를 사용하십시오. 호환되지 않는 재료를 혼합하는 것을 피하십시오 (열압을 유발합니다).

유연성 과 힘 을 균형 잡는 것
구리 선택: 동적 FPC에 RA 구리를 사용; 정적 FPC에 ED 구리를 사용.
트레이스 디자인: 강압을 퍼뜨리기 위해 곡선 (≥0.2mm) 근처의 흔적을 넓히고 날카로운 곡선을 피하십시오.
레이어 대칭: 중성 축 주위를 평평하게 층을 구축하여 왜곡을 방지합니다.
접착제 선택: 피로를 견디는 유연한 결합을 위해 폴리아미드 기반 접착제를 사용하십시오.

비용 및 유지 관리

비용 효율적 인 선택
딱딱한 물질: 열이 없는 부위에 FR4/금속 대신 폴리마이드 (저가, 유연한) 를 사용한다. 기본 회로에 PET를 사용한다.
접착제: 특수 에포시스 물질 보다 저렴한 가격 에 고온 저항성 을 가진 tesa® 8857 테이프 를 선택 한다.
대용량 주문: 단위 비용을 줄이기 위해 고장제/ 접착제를 대용량으로 구입합니다.
표준 크기: 맞춤형 경화 형태를 피합니다. 표준 크기는 디자인 및 절단 비용을 절약합니다.

검사 및 유지
정기적 인 검사: 매 달 한 번 (또는 사용 하기 전 에) 균열, 들어간 패드, 느슨 한 연결 장치 를 검사 한다. 확대판 과 부드러운 브러쉬 를 사용하여 먼지 를 제거 한다.
보관: FPC 는 습기와 극한 온도 에서 멀리 떨어져 있는, 정지 방지 용지 에 보관 한다.
신속한 수리: 작은 찢어짐을 즉시 고치십시오. 지연은 더 크고 더 비싼 손상을 초래합니다.

FAQ
1FPC 찢어지는 것을 방지하는 가장 효과적인 방법은 무엇입니까?
굽기/연결 장치 근처에 딱딱한 물질 (PI/FR4) 을 결합하고, 굽기 반지름 규칙을 엄격히 준수하고, 부드러운 취급을 한다. 이것은 찢어질 위험을 60% 이상 감소시킨다.

2찢어진 FPC를 집에서 고칠 수 있나요?
예, 작은 찢어짐 은 용접, 철회, 또는 전도성 에포시스 로 고칠 수 있습니다. 심한 손상을 입으면 전문가 를 고용 하십시오.

3얼마나 자주 FPC를 검사해야 할까요?
정기적 사용에 대해 매달 검사합니다. 중요한 장치 (예: 의료 장비) 를 위해 각 사용 전에 검사합니다.

4접이식 전화기에는 어떤 강화 물질이 가장 좋은가요?
폴리아미드 (Polyimide) 의 유연성 은 수천 번 의 구부러짐 을 처리 할 수 있으며, 반복적 인 접힘 으로 인한 마모 를 견딜 수 있다.

결론
FPC 찢어지는 것은 예방 가능한 문제입니다. 올바른 강화, 취급 및 설계로 FPC 수명을 2~3배로 연장 할 수 있습니다.

a.스마트리 강화: 취약한 부위를 지원하기 위해 강화제 (동적 영역에 PI, 용접에 FR4) 및 고 껍질 강도 접착제를 사용하십시오.
b.손상을 방지: 구부러진 반지름 규칙을 따르고, FPC를 가장자리에서 다루고, 건조하고 항 정적 환경에서 보관하십시오.
c. 조기 수리: 작은 찢어지는 부분을 굽기나 에포시스로 고쳐서 확산되기 전에 고쳐라. 심각한 손상을 입는 경우 전문가에게 문의하십시오.
d. 내구성을 위한 설계: RA 구리, 곡선 흔적 및 대칭층으로 유연성과 강도를 균형 잡습니다.

이러한 관행을 FPC 설계 및 유지보수 루틴에 통합함으로써당신은 현대 전자제품의 요구에 견딜 수 있는 회로를 만들 것입니다. 접이 가능한 전화기부터 산업 기계까지요.더 많은 지침을 위해 IPC-2223 표준을 참조하거나 맞춤형 솔루션을 위해 FPC 재료 공급업체에 문의하십시오.