解析高温高湿环境中 FPC 折弯机的试验方案

2024/07/16   下载量： 0 次

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检测样本 薄膜材料
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本试验方案聚焦于在高温高湿环境中利用 FPC 折弯机评估 FPC 的性能。概述中强调试验对 FPC 可靠性评估的重要性。实验设备包括特定范围的高温高湿试验箱和高精度的 FPC 折弯机，以及检测用的显微镜和电阻测试仪。试验样品选取不同特性的 FPC，试验步骤涵盖准备、环境设置、安装调试、试验操作及结束环节。试验条件明确温度、湿度、折弯角度、速度和次数。通过外观检查和电阻测量对实验结果进行分析，最终得出关于 FPC 在该环境下可靠性的结论，为产品设计和质量控制提供依据。

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解析高温高湿环境中 FPC 折弯机的试验方案


一、引言


随着电子产品向轻薄、小型化和多功能方向发展，柔性印刷电路板（FPC）在其中的应用越来越广泛。然而，在实际使用中，FPC 往往会面临高温高湿等恶劣环境，这可能会对其性能和可靠性产生不利影响。为了评估 FPC 在高温高湿环境下的折弯性能，制定了本试验方案。

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二、目的


通过模拟高温高湿环境，并使用 FPC 折弯机对 FPC 进行折弯试验，评估 FPC 在这种恶劣条件下的机械性能和电气性能变化，为产品设计和质量控制提供依据。


三、实验/设备条件


（一）高温高湿试验箱


  1. 型号：[具体型号]

  2. 温度范围：20 - 100°C，精度：±1°C

  3. 湿度范围：30% - 98%RH，精度：±3%RH


（二）FPC 折弯机


  1. 型号：[具体型号]

  2. 折弯角度范围：0 - 180°，精度：±0.5°

  3. 折弯速度范围：10 - 120 次/分钟，精度：±5 次/分钟


（三）检测设备


  1. 光学显微镜：放大倍数 50 - 500 倍，用于观察 FPC 表面的微观结构变化。

  2. 电阻测试仪：测量精度 0.01Ω，用于测量 FPC 线路的电阻值。

  3. 拉力试验机：测量范围 0 - 500N，精度：±1N，用于测试 FPC 的剥离强度。


四、试验样品


  1. 选取具有代表性的 FPC 样品，包括不同的层数（如 2 层、4 层、6 层）、厚度（如 0.1mm、0.2mm、0.3mm）、覆盖层材料（如聚酰亚胺、聚酯）和线路布局。

  2. 每个样品的尺寸为[具体尺寸]，并且在试验前进行编号和记录初始状态。


五、试验步骤


（一）试验前准备


  1. 使用光学显微镜对 FPC 样品进行初始外观检查，记录有无缺陷、划痕等。

  2. 使用电阻测试仪测量 FPC 样品的初始电阻值，每个样品测量至少 5 个点，取平均值作为初始电阻值 R0。

  3. 使用拉力试验机测量 FPC 样品的初始剥离强度，每个样品测量 3 次，取平均值作为初始剥离强度 T0。


（二）设置试验环境


  1. 将高温高湿试验箱的温度设置为 85°C，湿度设置为 85%RH。

  2. 将 FPC 样品放入试验箱中，保持 96 小时，使样品充分吸湿达到温湿度平衡。


（三）安装与调试


  1. 从试验箱中取出 FPC 样品，迅速安装在 FPC 折弯机上，确保样品安装牢固且位置准确。

  2. 根据试验要求，设置折弯机的折弯角度为 90°，折弯速度为 60 次/分钟。


（四）进行试验


  1. 启动 FPC 折弯机，开始对样品进行折弯操作。

  2. 每折弯 1000 次，停止折弯机，取出样品进行外观检查、电阻测量和剥离强度测试。

    • 外观检查：使用光学显微镜观察样品表面是否出现裂纹、分层、线路断裂等现象。

    • 电阻测量：使用电阻测试仪测量样品的电阻值 Rn，计算电阻变化率（Rn - R0）/ R0 × 100%。

    • 剥离强度测试：使用拉力试验机测量样品的剥离强度 Tn，计算剥离强度变化率（Tn - T0）/ T0 × 100%。


（五）试验结束


  1. 当 FPC 样品出现明显的损坏（如线路断裂、分层面积超过 10%等）或达到预定的折弯次数（如 10000 次）时，停止试验。

  2. 对试验后的样品进行全面的性能检测和分析，包括外观、电阻、剥离强度等。


六、试验条件


（一）温度和湿度


  1. 温度：85°C

  2. 相对湿度：85%RH

  3. 保持时间：96 小时


（二）折弯角度和速度


  1. 折弯角度：90°

  2. 折弯速度：60 次/分钟


（三）试验次数


  1. 预定折弯次数：10000 次


七、实验结果/结论


（一）结果分析


  1. 外观分析：根据外观检查的结果，统计出现裂纹、分层、线路断裂等缺陷的样品数量和比例，并分析缺陷的类型和严重程度与折弯次数、FPC 结构和材料等因素的关系。

  2. 电阻分析：绘制电阻变化率随折弯次数的变化曲线，分析电阻变化的趋势和规律。比较不同样品的电阻变化情况，探讨层数、厚度、覆盖层材料等因素对电阻稳定性的影响。

  3. 剥离强度分析：绘制剥离强度变化率随折弯次数的变化曲线，分析剥离强度变化的趋势和规律。比较不同样品的剥离强度变化情况，研究线路布局、粘结剂类型等因素对剥离强度的影响。


（二）结论


  1. 根据试验结果，综合评估 FPC 在高温高湿环境下的折弯性能和可靠性。

  2. 确定 FPC 在高温高湿环境下能够承受的折弯次数和极限折弯角度，为产品设计和使用提供参考。

  3. 提出改进 FPC 结构和材料、优化生产工艺等方面的建议，以提高 FPC 在高温高湿环境下的性能和可靠性。


八、注意事项


  1. 在试验过程中，应严格按照试验设备的操作规程进行操作，确保试验的安全性和准确性。

  2. 试验样品在高温高湿试验箱和 FPC 折弯机之间转移时，应尽量减少样品暴露在外界环境中的时间，以避免温度和湿度的变化对试验结果产生影响。

  3. 定期对试验设备进行校准和维护，确保设备的性能稳定和测量精度。

  4. 试验数据应及时、准确地记录和整理，以便后续的分析和处理。


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文献贡献者

广东皓天检测仪器有限公司
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