折疊屏軟硬結(jié)合板彎折可靠性設(shè)計指南
來源:捷配
時間: 2025/12/01 10:34:12
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折疊屏軟硬結(jié)合板
1. 引言?
折疊屏手機(jī)、柔性筆記本等消費(fèi)電子快速普及,軟硬結(jié)合板作為核心連接部件,需承受高頻次彎折(日均 200 次 +),行業(yè)數(shù)據(jù)顯示,因彎折可靠性不足導(dǎo)致的產(chǎn)品返修率超 15%—— 某頭部手機(jī)廠商初代折疊屏產(chǎn)品,因軟硬結(jié)合板柔性區(qū)域開裂,上市 3 個月返修率達(dá) 23%,直接損失超 2 億元。軟硬結(jié)合板通過 “剛性區(qū)域承載元件 + 柔性區(qū)域?qū)崿F(xiàn)彎折” 的結(jié)構(gòu),完美適配折疊場景,但彎折壽命需突破 10 萬次(行業(yè)主流標(biāo)準(zhǔn))。捷配深耕軟硬結(jié)合板定制領(lǐng)域 7 年,累計交付折疊屏相關(guān)產(chǎn)品超 500 萬片,本文基于捷配實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗,拆解彎折可靠性核心原理、材料選型、結(jié)構(gòu)設(shè)計及量產(chǎn)驗證方案,助力消費(fèi)電子企業(yè)攻克折疊痛點(diǎn)。?
2. 核心技術(shù)解析?
折疊屏軟硬結(jié)合板彎折可靠性需遵循IPC-2223(剛性及柔性印制板設(shè)計標(biāo)準(zhǔn))第 6.4 條款,核心取決于三大技術(shù)要素:?
一是柔性基材性能,需選用耐彎折 PI(聚酰亞胺)基材,斷裂伸長率≥30%、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)≥260℃,捷配實(shí)驗室測試顯示,斷裂伸長率<25% 的 PI 基材,彎折 5 萬次后開裂概率達(dá) 40%;二是柔性區(qū)域結(jié)構(gòu),銅箔厚度需控制在 1oz(35μm)以內(nèi),優(yōu)選電解銅箔(延展性優(yōu)于壓延銅箔),線路間距≥0.2mm,避免線路密集導(dǎo)致應(yīng)力集中;三是覆蓋膜選型,需采用低粘度、高柔韌性覆蓋膜(如 3M 300LSE),粘結(jié)力≥0.8N/mm(按IPC-TM-650 2.4.9 標(biāo)準(zhǔn)測試),防止彎折時覆蓋膜脫落。?
主流材料組合中,生益 PI-2000 基材(斷裂伸長率 35%,Tg=280℃)+3M 300LSE 覆蓋膜適配中高端折疊屏,彎折壽命可達(dá) 15 萬次;羅杰斯 RO3003+PI 復(fù)合基材(介電常數(shù) 3.0±0.05)適配需要高頻信號傳輸?shù)恼郫B屏(如 5G 折疊手機(jī)),彎折壽命突破 20 萬次,均通過捷配 “彎折可靠性認(rèn)證”。?
3. 實(shí)操方案?
3.1 彎折可靠性優(yōu)化四步法?
- 材料選型:柔性區(qū)域選用生益 PI-2000 基材(厚度 0.1mm)+1oz 電解銅箔,覆蓋膜選用 3M 300LSE(厚度 0.05mm),需通過捷配 “材料彎折測試”(按 IPC-TM-650 2.4.31 標(biāo)準(zhǔn),彎折半徑 2mm,10 萬次無開裂);?
- 結(jié)構(gòu)設(shè)計:① 柔性區(qū)域長度設(shè)為 8mm~12mm(彎折半徑 2mm 時,長度<6mm 易開裂),參考IPC-2223 第 6.4.2 條款;② 線路走向與彎折方向平行,避免垂直交叉(垂直交叉會使應(yīng)力增加 3 倍),用捷配 DFM 預(yù)審系統(tǒng)(JPE-DFM 6.0)檢查線路走向合理性;③ 剛性 - 柔性過渡區(qū)做圓弧處理(半徑≥1mm),避免直角過渡導(dǎo)致應(yīng)力集中;?
- 工藝優(yōu)化:① 柔性區(qū)域蝕刻采用 “半蝕刻工藝”,銅箔殘留厚度控制在 25μm±2μm,降低彎折時的應(yīng)力;② 覆蓋膜貼合溫度 120℃±5℃,壓力 1.5kg/cm²,固化時間 60min,捷配貼合生產(chǎn)線(JPE-Lam-800)可精準(zhǔn)控制參數(shù);?
- 強(qiáng)化處理:柔性區(qū)域邊緣涂刷 UV 固化膠(型號:LOCTITE 3492),寬度 0.5mm,固化時間 30s(UV 波長 365nm),增強(qiáng)邊緣抗撕裂能力,按GB/T 4677 第 5.3 條款測試,邊緣撕裂強(qiáng)度提升 40%。?
3.2 量產(chǎn)可靠性管控?
- 彎折壽命測試:每批次抽檢 50 片,按IEC 62899-4-2 標(biāo)準(zhǔn),彎折半徑 2mm、頻率 10 次 / 分鐘,測試 20 萬次后,柔性區(qū)域無開裂、線路導(dǎo)通率 100%,使用捷配彎折測試機(jī)(JPE-Bend-500);?
- 應(yīng)力檢測:采用電子散斑干涉儀(JPE-ESI-300)檢測彎折時的應(yīng)力分布,最大應(yīng)力值≤150MPa(超過 200MPa 易導(dǎo)致銅箔斷裂);?
- 環(huán)境老化測試:經(jīng)高低溫循環(huán)(-40℃~85℃,1000 次循環(huán))后,彎折壽命保留率≥90%,符合IPC-6012/2223 標(biāo)準(zhǔn)對消費(fèi)電子 PCB 的要求。?
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折疊屏軟硬結(jié)合板彎折可靠性設(shè)計需以 “材料耐彎折性 + 結(jié)構(gòu)應(yīng)力分散 + 工藝強(qiáng)化” 為核心,嚴(yán)格遵循 IPC-2223 標(biāo)準(zhǔn)。捷配可提供 “設(shè)計 - 打樣 - 量產(chǎn) - 測試” 一體化服務(wù):其 DFM 預(yù)審系統(tǒng)可提前識別 90% 以上的彎折風(fēng)險,實(shí)驗室可提供 IEC 62899 全項彎折測試報告,柔性區(qū)域工藝優(yōu)化方案已申請 3 項專利。


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