一、引言

二、核心技術(shù)解析：柔性 PCB 彎折可靠性的關(guān)鍵原理

2.1 FPC 彎折失效的核心機(jī)制

• 拉伸應(yīng)力：FPC 外側(cè)導(dǎo)體被拉伸，當(dāng)應(yīng)力超過銅箔屈服強(qiáng)度（約 240MPa）時，銅箔出現(xiàn)微裂紋，逐步擴(kuò)展至斷裂；
• 剪切應(yīng)力：FPC 層間因彎折半徑不同產(chǎn)生相對位移，導(dǎo)致覆蓋膜與銅箔剝離；
• 疲勞失效：反復(fù)彎折導(dǎo)致銅箔產(chǎn)生疲勞裂紋，彎折次數(shù)越多，裂紋越嚴(yán)重，最終斷裂。

2.2 影響彎折可靠性的關(guān)鍵因素

• 材料特性：銅箔類型（壓延銅箔延展性優(yōu)于電解銅箔，延伸率≥15%）、覆蓋膜材質(zhì)（聚酰亞胺 PI 延伸率≥50%）；
• 設(shè)計參數(shù)：彎折半徑（半徑越小，應(yīng)力越大）、導(dǎo)體寬度 / 厚度（寬度越窄、厚度越薄，應(yīng)力集中越嚴(yán)重）、布線方向（平行于彎折軸應(yīng)力小于垂直方向）；
• 工藝水平：壓合工藝（層間附著力≥0.8N/mm）、邊緣處理（無毛刺、倒角半徑≥0.2mm）。

2.3 捷配 FPC 的可靠性保障

三、實(shí)操方案：柔性 PCB 設(shè)計全流程優(yōu)化步驟

3.1 材料選型：匹配彎折需求

• 操作要點(diǎn)：根據(jù)彎折次數(shù)、彎折半徑要求，選擇合適的銅箔、覆蓋膜、膠粘劑。
• 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：彎折次數(shù)≥5 萬次時，選用壓延銅箔（厚度 1oz，延伸率≥18%），覆蓋膜選用 PI 材質(zhì)（厚度 25μm，延伸率≥60%），膠粘劑選用丙烯酸類（耐彎折性優(yōu)于環(huán)氧樹脂）；彎折半徑≤1mm 時，銅箔厚度≤0.5oz，符合 IPC-2223 第 5.3.1 條款；
• 工具 / 材料：銅箔品牌（JX Nippon Mining），覆蓋膜品牌（Toray），膠粘劑品牌（3M）。

3.2 布線設(shè)計：降低應(yīng)力集中

• 操作要點(diǎn)：優(yōu)化導(dǎo)體寬度、厚度、布線方向，避免應(yīng)力集中區(qū)域。
• 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：導(dǎo)體寬度≥0.2mm（寬度越寬，應(yīng)力分布越均勻），厚度≤1oz（0.5oz 銅箔彎折壽命是 1oz 的 3 倍）；布線方向優(yōu)先平行于彎折軸（應(yīng)力較垂直方向降低 60%），若需垂直布線，采用蛇形走線（線寬 0.3mm，節(jié)距 1mm）；避免在彎折區(qū)域設(shè)置過孔（過孔會導(dǎo)致應(yīng)力集中），過孔距彎折區(qū)域≥3mm；
• 工具 / 材料：PCB 設(shè)計軟件（Altium Designer 22 FPC 模塊），應(yīng)力仿真工具（ANSYS Mechanical）。

3.3 彎折區(qū)域優(yōu)化：減小機(jī)械應(yīng)力

• 操作要點(diǎn)：合理設(shè)計彎折半徑、倒角、加強(qiáng)區(qū)域，優(yōu)化層疊結(jié)構(gòu)。
• 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：彎折半徑≥3 倍 FPC 總厚度（如總厚度 0.2mm，彎折半徑≥0.6mm），最小彎折半徑不小于 0.3mm（參考 IEC 60603-2 標(biāo)準(zhǔn)）；彎折區(qū)域邊緣倒角半徑≥0.2mm，避免毛刺導(dǎo)致應(yīng)力集中；層疊結(jié)構(gòu)采用 “銅箔 - 膠粘劑 - PI 基材 - 膠粘劑 - 銅箔” 對稱設(shè)計，減少層間剪切應(yīng)力；
• 工具 / 材料：FPC 層疊設(shè)計工具，彎折半徑測量儀。

3.4 工藝適配：提升層間附著力

• 操作要點(diǎn)：選擇合適的壓合工藝、邊緣處理工藝，避免工藝缺陷。
• 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：壓合工藝采用熱壓合（溫度 180℃，壓力 1.5MPa，時間 60s），層間附著力≥1.0N/mm；邊緣處理采用激光切割（毛刺≤0.05mm），避免機(jī)械切割產(chǎn)生的毛刺；覆蓋膜覆蓋范圍需超出導(dǎo)體邊緣≥0.2mm，防止導(dǎo)體暴露；
• 工具 / 材料：激光切割機(jī)（捷配廣東深圳生產(chǎn)基地配備），層間附著力測試儀（Chatillon）。