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전자회로 실무 / FPC·기구

반복 굽힘 구간은 두 층의 도체 겹침과 경계까지 함께 설계합니다

계속 굽혀 쓰는 FPC(Flexible Printed Circuit)에서는 한 면의 배선만 봐서는 안 됩니다. 반대층 배선이 겹치는 위치와 비아(via), 패드(pad), 보강판(stiffener)의 끝을 함께 살펴야 굽힘이 특정 지점에 몰리는 것을 줄일 수 있습니다.

먼저 알아둘 용어

정적·동적 굽힘 — 정적 굽힘은 설치 때 한 번 형상을 잡는 경우이고 동적 굽힘은 사용 중 반복해서 움직이는 경우입니다. 같은 재료도 요구 수명과 허용 반경이 다를 수 있습니다.

I-beam 효과·엇갈림 — 양면 도체가 같은 위치에 포개지면 해당 구간의 굽힘 강성이 달라질 수 있습니다. 두 층을 겹쳐 보고 도체를 엇갈리게 배치하는 선택을 검토합니다.

무접착 적층·굽힘 반경 — 무접착 적층은 구리와 PI(Polyimide) 사이의 별도 접착층을 생략하는 구조입니다. 굽힘 반경은 휘어지는 곡선의 크기이며 재료·두께·구리·반복 횟수에 맞춰 정합니다.

두 배선층의 구리를 같은 위치에 겹친 경우와 엇갈리게 배치한 경우를 비교합니다.
두 배선층의 구리를 같은 위치에 겹친 경우와 엇갈리게 배치한 경우를 비교합니다. · 클릭하면 확대됩니다.

계속 움직이는 영역에는 비아와 급격한 형상 변화가 없도록 배치를 검토하고 커넥터(connector)에는 필요한 지지를 마련합니다. 먼저 허용 굽힘 반경을 확보한 뒤 두 층의 도체가 정확히 포개지는지 확인합니다. 현재 적층 구조와 회로 연결을 유지하면서 양면 배선을 엇갈리게 놓을 수 있는지 확인합니다.

설치 때 한 번 굽는 영역과 반복해서 굽는 영역을 나눕니다. 비아·패드·폭 급변을 동적 영역 밖으로 옮길 여지를 검토하고 배선 곡선·양면 겹침을 조정합니다. 커버레이(coverlay)와 보강판 경계를 겹쳐 실제 움직일 부분을 다시 표시합니다. 한 번 굽힌 뒤 작동했다는 사실로 반복 수명을 확정하지 않습니다.

재료와 실제 반복 조건으로 검증합니다

무접착 구조는 전체 두께와 재료 구성을 바꾸는 선택입니다. 접착형 구조 전체가 부적합하다는 뜻은 아니며 실제 재료·적층·열 공정과 반복 굽힘 요구를 비교합니다.

검증에는 사용 반경·방향·반복 횟수·온도 등 요구 조건을 정의합니다. 동작 유지뿐 아니라 도체 손상·박리·패드 주변 변형을 확인합니다. 최종 기록에 굽힘 영역과 두 층의 도체 배치, 경계 위치와 시험 조건을 남깁니다.

뒤로 맞붙는 두 기판은 접힌 단면부터 확인합니다

두 리지드 부분을 뒤로 맞붙이면 연결 플렉스(flex)가 좁은 공간에서 180도로 돌아야 할 수 있습니다. 최종 상태의 두 기판과 플렉스 출발점, 밖으로 돌아 나갈 공간, 부품·하우징과의 간섭을 단면으로 그립니다. 실제 완성 두께와 해당 적층·정적 또는 반복 굽힘 조건에서 허용되는 반경으로 가능한 경로인지 확인합니다. 특정한 두께 배수 하나를 모든 구조의 굽힘 규칙으로 사용하지 않습니다.

고정 구간, 자유롭게 움직이는 구간과 굽힘을 유도하는 지지면을 따로 표시합니다. 도면에 직선 길이와 굽힘 위치를 적어도 플렉스가 저절로 그곳에서 꺾이지는 않습니다. 조립 순서를 따라 어느 구간이 고정되고 어느 구간이 자유롭게 움직이는지 확인합니다.

덮개를 닫으면서 경로가 바뀌거나 지지면 끝에서 급하게 꺾이면 공간·자유 길이·고정 구조를 다시 검토합니다. 두 기판 간격을 좁히는 변경도 플렉스의 설계 변경입니다. 기구 목업에서 공간이 맞는다는 것과 전기적 연속성·반복 수명을 만족한다는 것은 따로 확인합니다.

작업 순서를 다시 확인합니다

반복 굽힘 구간은 두 층의 도체 겹침과 경계까지 함께 설계합니다 — 설명용 도해
반복 굽힘 구간은 두 층의 도체 겹침과 경계까지 함께 설계합니다 — 설명용 도해 · 클릭하면 확대됩니다.