珍藏干货丨FPC设计应用指南(完整加强版)

时间:2023-12-01

  指在以PET或PI为基材的铜箔上, 形成线路的可绕折性印刷电路板, 能够适当的承载各式各样的主被动组件及配件, 透过适当组装设计, 被广泛的应用于电子科技类产品的各模块互连.

  (1)能自由弯曲,卷绕,折叠,可依照空间来布局,并在三维空间任意移动和伸缩,进而达到元器件装配和导线)利用FPC可缩小电子科技类产品的体积和重量,适用电子科技类产品向高密度,薄型化,小型化,高可靠方向发展的需要.因此,FPC在航天,军事,移动通讯,笔记型计算机,PDA,数位相机等产品领域上得到了广泛的应用.

  (3)FPC还拥有非常良好的散热性和可焊性以及易于组装,综合成本较低等优点,软硬结合的设计也在某些特定的程度上弥补了软性基材在组件承载能力上的略微不足.

  由于FPC是为特殊应用而设计,制造的,所以开始的电路设计,布线和底片,模具所需的费用较高.

  FPC一旦制成后,要更改必须从底片绘制开始,因此不易更改.功能上短断路不良无法比照PCB硬板做修补.

  组装人员操作不当易引起FPC的损坏,其锡焊和返工需要经过训练的人员操作.

  避免折﹐压﹐刮﹐划伤,移转运输最好使用Tray盘;2.不可用手非间接接触产品,尤其是手指或PAD部位,以免油脂污染﹐造成焊锡性或导通性问题;

  3.手指及PAD部位不可折弯﹐防止造成金属镀层及铜面断裂﹐其它部位如有作弯折加工时﹐不可死折﹐防止造成线路断裂或阻值升高﹔

  5.因软板有吸湿性﹐且相对硬板在尺寸稳定性上稍差﹐容易因为外界环境不良而产生涨缩变形﹐故未上线使用时,请不要拆开包装袋,且需保存在恒温恒湿的空间.

  由铜箔+胶+基材三层组合而成.另外也有无胶基材,即铜箔+基材两层组合,其价格较高,适用

  在材料上分为压延铜及电解铜,在特性上来说,压延铜之机械特性较佳,有挠折性要求时大部分均选用压延铜.厚度则分为1/3Oz,1/2Oz,1Oz,2Oz等四种.

  分为PI Film及PET Film两种,PI之价格较高,但其耐燃性较佳,PET价格较低,但不耐热,因此若有焊接需求时,大部分均选用PI材质.厚度上一般有1/2mil,1mil,2mil.

  覆盖膜由基材+胶组合而成,其基材分为PI与PET两种.厚度则由0.5~1.4mil.

  3.1 作用:软板上局部区域为了焊接零件,增加补强以便安装,补偿其软板厚度.

  适用于带有拔插手指的插头板。此类板一定要使用 PI 补强,别的类型的板及除插头位的其他位置建议不要采用 PI 补强,此材料强度不够且价格也较高。

  FR-4补强使用于按键、侧键类等大部分板,但此补强要用纯胶压合才能起到较好的补强作用。

  钢片补强适用于带连接器的多层板及单双面板。此补强硬度比较高,产出的板比较平整,SMT 也比较好操作。建议带连接器的各类板均可使用钢片补强(除需接地的采用金面补强)。

  导电性能较好的适用于导电性能要求比较高且一定要使用胶纸类的。(如特殊的按键板等),但此胶纸正常的情况我们不建议使用,因为价格太高。

  高强度导电性能物质,通常用于贴钢片,但我们不建议用此导电纯胶,因为价格太高。

  FPC模具大多数都用在将产品或生产的全部过程中的零组件通过一定形状的刀具冲切成一定形状.分为刀模,钢刀模,钢模

  取得外形图形,在距外形边4mm处加定位孔3个,生成AutoCAD文件,标注好尺寸及工艺要求

  对于复杂的外形超出模具的最小加工能力或由生产的基本工艺要求时,需要进行二次冲型或跳冲.

  FPC 连接器在 housing 上 Z 轴方向的固定:Z 轴上的固定一般用泡棉压紧;

  为防止FPC组装后的疲劳断裂问题,设计时FPC的圆角不小于1.0mm,在过轴的区域,外层起保护作用的铜皮区域的宽度为0.2mm.

  弯折区域越长越佳,因为太短的时候,FPC在折弯时会因为内R及外R的伸缩,挤压量不同,应力会集中在有胶/无胶的界线上,寿命较短.

  弯折区域宽地线或假线路设计,外围尽量走较粗的线路,可有效抵抗应力集中现象.

  弯折区域冲切角度越圆滑,越能避免应力集中现象发生,因冲切角度过为直角时,FPC在折弯时其应力会集中该直角处,易造成外围线路最先断裂.

  壳体应避免与弯折软板非间接接触,摩擦易造成应力过度集中该点,造成线路断线.

  走线尽量左右对称,FPC的两侧的铜基本一致,避免单侧的应力集中,减少断线.

  为了方便CVL OPEN的设计,尽可能的避免在PAD间走线.必要时,可进行局部甚至大部分重新布线.

  单面板:应采用RTR制程,注意设置PNL标志;注意将贴合于背面的加强片及背胶等配件的标志镜向;单面板涨缩不稳定,注意将要将产品外的铜面做成网格以使涨缩均匀.双面板:应注意设计对孔标记,以提高曝光对孔精度及效率.

  矩形是最好的形状.星,十字,L,T,W,M和N形状会减少利用率,从而增加了成本.

  如果将附连测试板添加到板面中,将降低有效利用率.如果这个附连测试板是用来测阻抗的, 建议用实际的部分代替,能增加更多的零件以提高使用率.

  通用PI是0.5Mil和1Mil.小于或大于0.5Mil和1Mil的材料作为特别的材料处理.这些特殊的材料比普通的材料贵

  一般来说,粘合剂基材料的性能优于无粘性材料,但价格要高.有时,调整结构能够更好的降低价格.例如核心是2Mil PI,它可以用1Mil PI加1Mil胶粘剂代替.总的厚度是一样的,但是价格降了下来.

  HDI FPC的成本比常规FPC多很多.盲孔由激光钻制成,通孔由钻机制造. 尽量通孔,除非必需情况

  对于0201的RLC,BGA,或超过CVL能力的开口,需要焊料掩模工艺.

  单一处理比混合处理更有效.除非必要.对于Geber布局,镀金是主要的选择.除非电镀板很难电镀在电路上.黄金越厚,价格越高.(金:1~3U=0.025μm~0.075μm).假如没有接地焊盘或接触焊盘,有机保焊膜是最合适的焊盘.

  如果FPC上有很多附件,比如FR4,不锈钢,PSA,磁带和条形码标签.价格会提高很多.镀镍不锈钢价格高于未镀镍的不锈钢.对于非导电应用,优选没有镀镍的不锈钢.

  如果不锈钢仅用于支撑组件,则不导电TSA是优选的.导电TSA的价格远高于非导电TSA的价格.

  窗(去掉铜露出PI)激光PI, UV激光则可不用开铜窗,直接在铜面激光.

  工程目的:使孔壁中不导电的部份导通,成为导体,使后续的电镀制程得以进行.

  工程目的:利用加温加热方式将干式感光薄膜与铜面黏合,配合曝光产生化学反应以完成保护铜箔.

  工程目的:将底片上之线路运用光阻方式(如冲洗相片)成形在铜箔基上.负型光阻配合负片底片,运用UV光,将底片线路转移至干膜上.

  工程目的:以碱性药液去除未反应之干膜.已反应之干膜因受UV光照射而聚合,形成不溶于碱性药液的分子结构.

  工程目的:将覆盖膜完全贴合于经蚀刻后之铜面上,作为在线之保护膜及绝缘层.

  预冲是因为某些零件距外型太近, 打件后无法冲型, 所以在打件前先将该区域冲出.

  工程目的:利用印刷方式使感光油墨与铜面黏合,配合曝光产生化学反应以完成保护铜箔及指示零件安放位置.

  工程目的:将底片上之开窗处运用光阻方式(如冲洗相片)成形在油墨上.感光油墨也是负型光阻的一种.