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系統識別號 U0002-1902202512285300
DOI 10.6846/tku202500096
論文名稱(中文) 柔性印刷電路板連接器之掀蓋改良設計
論文名稱(英文) Modified Lid Design for Flexible Printed Circuit Connector
第三語言論文名稱
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中文) 機械與機電工程學系碩士班
系所名稱(英文) Department of Mechanical and Electro-Mechanical Engineering
外國學位學校名稱
外國學位學院名稱
外國學位研究所名稱
學年度 113
學期 1
出版年 114
研究生(中文) 高志斌
研究生(英文) Chih-Pin Kao
學號 612370113
學位類別 碩士
語言別 繁體中文
第二語言別
口試日期 2025-01-10
論文頁數 61頁
口試委員 指導教授 - 楊智旭(096034@mail.tku.edu.tw)
口試委員 - 張士行
口試委員 - 吳乾埼
關鍵字(中) 柔性印刷電路板
柔性印刷電路板連接器
柔性扁平排線
筆記型電腦相關製程
田口方法
應力分析
關鍵字(英) Flexible Printed Circuit
Flexible Printed Circuit Connector
Flexible Flat Cable
Notebook Manufacturing Processes
Taguchi Method
Stress Analysis
第三語言關鍵字
數位影音資料
學科別分類
中文摘要
  本文主要撰寫在英業達股份有限公司擔任機構工程師實習一年的內容與心得,包含機構工程師相關的知識、筆記型電腦的相關製程介紹等。除此之外也包含了與其他部門或廠商溝通合作時需要注意事項,避免無效的溝通及失敗的結果。 
  隨著科技迅速發展,電子產品的尺寸逐漸縮小且更為輕薄,同時對於傳輸速度的要求也日益提升。特別是AI技術的蓬勃發展及AI PC的應用,讓市場對於柔性印刷電路板(Flexible Printed Circuit, FPC)連接器的需求也日益增加。然而,受限於窄小的空間,FPC連接器的設計需要同時考量尺寸及強度,避免因為強度不足導致產品容易損壞的問題。
  本研究聚焦於FPC連接器的掀蓋轉軸因為應力集中容易損壞的情況進行分析,模擬外力對FPC連接器掀蓋使用垂直向下力量為5牛頓(5N),並透過田口方法及Ansys Workbench模擬進行最佳化分析,獲得優化過後的數據參數,為後續產品設計提供改進方向。研究結果顯示,最佳設計參數組合為A3掀蓋材質為PA6T RA230NK、B3轉軸直徑為0.36 mm、C1轉軸倒圓角為無倒角、D3掀蓋厚度為0.41 mm。這些參數的選擇有效降低了掀蓋轉軸處的應力值,最佳解的整體數據較原始設計降低了約8.22%應力值,從而顯著降低因應力集中導致的掀蓋轉軸損壞風險。
英文摘要
  This paper primarily documents my one-year internship experience as a mechanical engineer at Inventec Corporation, including relevant knowledge related to mechanical engineering and an introduction to the manufacturing processes of notebooks. Additionally, it covers key considerations when communicating and collaborating with other departments or suppliers to avoid ineffective communication and unsuccessful outcomes.

  With the rapid advancement of technology, electronic products are becoming increasingly smaller and thinner, while the demand for faster data transmission continues to grow. In particular, the booming development of AI technology and the application of AI PC have significantly increased the market demand for Flexible Printed Circuit (FPC) connector. However, the limited space available imposes constraints on FPC connector designs, requiring careful consideration of both size and strength to prevent product damage due to insufficient structural integrity.

  This study focuses on analyzing the issue of stress concentration that can lead to damage in the shaft of FPC connector lids. The simulation applies a 5N downward vertical force to the FPC connector during lid opening. Optimization analysis is conducted using the Taguchi method and Ansys Workbench simulation to obtain optimized parameter data, providing improvement directions for future product design. The results indicate that the optimal design parameters are: A3 lid material PA6T RA230NK, B3 shaft diameter 0.36 mm, C1 shaft fillet no fillet, and D3 lid thickness 0.41 mm. The selection of these parameters effectively reduced the stress values at the hinge area of the lid. The overall data of the optimal solution showed approximately an 8.22% reduction in stress compared to the original design, significantly lowering the risk of hinge failure caused by stress concentration.
第三語言摘要
論文目次
誌謝	I
摘要	II
目錄	VI
圖目錄	VIII
第一章	緒論	1
1-1前言	1
1-2實習公司介紹	1
1-2-1實習內容	3
1-3文獻回顧	5
1-3-1 FPC連接器的發展	5
1-3-2 FFC/FPC排線介紹	7
1-4研究動機與目的	11
第二章	筆電相關製程介紹	13
2-1衝壓成型	13
2-1-1衝壓成型在筆記型電腦相關應用	14
2-2射出成型	16
2-2-1射出成型的生產流程	17
2-2-2射出成型在筆記型電腦的應用	20
2-3 SMT製程	23
2-3-1 SMT製造流程	24
第三章	研究方法	29
3-1田口方法	29
3-1-1 田口直交表	29
3-1-2 訊號雜訊比	30
3-1-3 變異數分析	31
3-2 FPC連接器掀蓋材料比較	33
3-3實驗設計	37
3-3-1 田口方法	37
3-3-2 應力分析	39
第四章	結果與討論	41
4-1實驗數據	41
4-2田口方法實驗結果	51
4-3 S/N數值分析	51
4-4 變異數分析	53
4-5 確認實驗	53
第五章	結論	57
5-1 總結	57
5-2 實習心得	58
第六章	參考文獻	59

圖目錄
圖1-1英業達股份有限公司(Inventec) [1]	2
圖1-2英業達集團的全球佈局[1]	2
圖1-3英業達集團的四大經營理念[1]	3
圖1-4柔性印刷電路板應用示意圖[4]	6
圖1-5 FPC連接器照片	7
圖1-6 FFC的組成示意圖[5]	8
圖1-7柔性印刷電路板的組成示意圖[6]	8
圖1-8 FPC多層板示意圖[7]	9
圖1-9 FPC連接器連接排線的照片	12
圖1-10掀蓋轉軸損壞照片	12 
圖2-1筆記型電腦外殼照片	14
圖2-2散熱模組照片	15
圖2-3螢幕轉軸照片	16
圖2-4射出成型機示意圖[9]	17
圖2-5射出階段的流程示意圖[10]	18
圖2-6合模面毛邊示意圖[11]	19
圖2-7澆口示意圖[12]	19
圖2-8頂出示意圖[9]	20
圖2-9筆記型電腦塑膠外殼示意圖[13]	21
圖2-10螢幕邊框照片	22
圖2-11鍵盤按鍵照片	22
圖2-12 SMT使用的零件示意圖[14]	23
圖2-13 Dip腳的零件示意圖[14]	24
圖2-14印刷錫膏用鋼板示意圖[15]	25
圖2-15印刷錫膏步驟示意圖[15]	25
圖2-16打件機示意圖[14]	26
圖2-17回流焊機器示意圖[16]	27
圖2-18 AIO檢測以及墓碑效應[17]	28
圖2-19功能驗證測試示意圖[15]	28
圖3-1 DDR記憶體插槽示意圖[27]	35
圖3-2連接器掀蓋對應的控制因子示意圖	39
圖3-3 Ansys Workbench給予FPC連接器掀蓋外力示意圖	40
圖4-1 Ansys Workbench第一組模擬結果	41
圖4-2 Ansys Workbench第二組模擬結果	42
圖4-3 Ansys Workbench第三組模擬結果	43
圖4-4 Ansys Workbench第四組模擬結果	44
圖4-5 Ansys Workbench第五組模擬結果	45
圖4-6 Ansys Workbench第六組模擬結果	46
圖4-7 Ansys Workbench第七組模擬結果	47
圖4-8 Ansys Workbench第八組模擬結果	48
圖4-9 Ansys Workbench第九組模擬結果	49
圖4-10各個控制因子的S/N反應圖	52
圖4-11 Ansys Workbench最佳解模擬結果	54
圖4-12 Ansys Workbench原始設計模擬結果	56

表目錄
表1-1 FFC與FPC排線的特性比較	10
表3-1變異數分析表格	32
表3-2 UL 94垂直燃燒的標準(等級數字越小表示阻燃越好)[22]	33
表3-3三種塑膠材料的物性表[28-29]	36
表3-4直交表L9(34)	37
表3-5控制因子及水準配置表	38
表4-1實驗數據統整表	50
表4-2 L9直交表結合S/N值	51
表4-3 S/N平均值反應表	52
表4-4變異數分析表格及貢獻度	53
表4-5最佳解與所有實驗組別平均值及S/N值比較	55
表4-6最佳解與原始設計的應力平均值及S/N值比較	56
參考文獻
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[29]Celanese,取自:https://materials.celanese.com/。
[30]TORAY PLASTIC,取自:https://www.plastics.toray/。
[31]宏致集團-ACES,取自:https://www.acesconn.com/tw/about2。
[32]捷登精密科技有限公司,取自:http://www.jadoretw.com/。
[33]泰崴電子股份有限公司,取自:
http://www.taiwinelec.com.tw/tw/index.htm。
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