FPC柔性印刷電路是一種在柔性切割表面上制作的電路形式,可以覆蓋或不覆蓋(通常用于保護(hù)FPC電路)。由于FPC可以各種方式彎曲,折疊或重復(fù)移動(dòng),因此它的使用越來越廣泛。
FPC的基膜通常由聚酰亞胺(聚酰亞胺,PI)制成(簡稱)和聚酯。
(滌綸,簡稱PET),材料厚度為12.5/25/50/75/125um,常用12.5和25um。如果FPC需要在高溫下焊接,則材料通常由PI制成,PCB的基板通常為FR4。
FPC的覆蓋層由電介質(zhì)薄膜和膠水薄膜或柔性介質(zhì)涂層制成,可防止污染,潮濕,劃痕等,主要材料與基材相同,即聚酰亞胺。胺(聚酰亞胺)和聚酯(滌綸),常用材料厚度為12.5um。
FPC設(shè)計(jì)需要將各層粘合在一起,此時(shí)需要使用FPC膠(膠粘劑)。柔性板通常用于丙烯酸,改性環(huán)氧樹脂,酚醛縮丁醛,增強(qiáng)塑料,壓敏粘合劑等,而單層FPC不使用膠粘劑粘合。
在許多應(yīng)用中,例如焊接器件,柔性板需要加強(qiáng)件以獲得外部支撐。主要材料有PI或聚酯薄膜,玻璃纖維,高分子材料,鋼板,鋁板等。 PI或聚酯薄膜是柔性板增強(qiáng)的常用材料,厚度一般為125um。玻璃纖維(FR4)增強(qiáng)板的硬度高于PI或聚酯,并用于較硬的地方。
有多種方法可以處理FPC的焊盤相對(duì)于PCB焊盤的處理方式。以下是常見的:
1。化學(xué)鎳金也被稱為化學(xué)浸金或浸金。通常,PCB的銅金屬表面上使用的化學(xué)鍍鎳層的厚度為2.5um-5.0um,浸金(99.9%純金)層的厚度為0.05um-0.1um(之前為PCB)工廠工人使用替換方法替換pcb池中的金幣。技術(shù)優(yōu)勢:表面光滑,儲(chǔ)存時(shí)間長,易焊接;適用于細(xì)間距元件和更薄的PCB。對(duì)于FPC,它更合適,因?yàn)樗 H秉c(diǎn):不環(huán)保。
2。錫鉛電鍍優(yōu)點(diǎn):可直接在焊盤上添加扁鉛錫,具有良好的可焊性和均勻性。對(duì)于某些處理過程(如HOTBAR),必須在FPC上使用此方法。缺點(diǎn):鉛易氧化,儲(chǔ)存時(shí)間短;需要拉電鍍線;不環(huán)保。
3。選擇性電鍍金(SEG)選擇性電鍍金意味著PCB的局部區(qū)域鍍有金,而其他區(qū)域則用另一種表面處理進(jìn)行處理。電鍍金是指在PCB的銅表面上施加鎳層,然后電鍍金層。鎳層的厚度為2.5μm至5.0μm,金層的厚度通常為0.05μm至0.1μm。優(yōu)點(diǎn):鍍金層較厚,具有很強(qiáng)的抗氧化性和耐磨性。 “金手指”一般采用這種治療方式。缺點(diǎn):不環(huán)保,氰化物污染。
4。有機(jī)可焊性保護(hù)層(OSP)此過程是指具有特定有機(jī)物質(zhì)的裸PCB銅表面的表面覆蓋層。優(yōu)點(diǎn):提供非常平坦的PCB表面,滿足環(huán)境要求。適用于細(xì)間距元件的PCB。
缺點(diǎn):需要采用傳統(tǒng)波峰焊和選擇性波峰焊工藝的PCBA,不允許進(jìn)行OSP表面處理。
5。熱風(fēng)平整(HASL)此過程是指覆蓋PCB裸露金屬表面的63/37鉛錫合金。熱風(fēng)整平鉛錫合金涂層的厚度為1um-25um。熱空氣整平工藝難以控制鍍層的厚度和焊盤圖案。不推薦用于具有細(xì)間距元件的PCB,因?yàn)榧?xì)間距元件需要焊盤的高平坦度;熱風(fēng)整平過程適用于薄FPC。
在設(shè)計(jì)中,F(xiàn)PC經(jīng)常需要與PCB一起使用。在兩者之間的連接中,板對(duì)板連接器,連接器和金手指,HOTBAR,軟和硬鍵合板以及手動(dòng)焊接通常用于不同的應(yīng)用。環(huán)境方面,設(shè)計(jì)人員可以使用相應(yīng)的連接方法。
在實(shí)際應(yīng)用中,根據(jù)應(yīng)用要求確定是否需要ESD屏蔽。當(dāng)FPC柔韌性要求不高時(shí),可以通過實(shí)心銅皮和厚介質(zhì)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)靈活性要求很高時(shí)。
由于FPC的柔軟性,它是在受到壓力時(shí)易于破裂,因此FPC保護(hù)需要一些特殊的手段。
常用方法有:
1。柔性型材上的內(nèi)角的最小半徑為1.6 mm。半徑越大,可靠性越高,抗撕裂性越強(qiáng)。在形狀的角落,可以添加靠近板邊緣的線以防止FPC被撕裂。
2。 FPC上的裂縫或槽必須以直徑不小于1.5 mm的圓孔結(jié)束,這在FPC的相鄰兩個(gè)部分需要單獨(dú)移動(dòng)的情況下也是必需的。
3。為了獲得更好的柔韌性,需要在均勻的寬度區(qū)域中選擇彎曲區(qū)域,并且盡可能在彎曲區(qū)域中FPC寬度變化和跡線密度不均勻。
4。加強(qiáng)筋(Stiffener)又稱加強(qiáng)筋,主要用于獲得外部支撐,材料的使用有PI,聚酯,玻璃纖維,高分子材料,鋁,鋼等。合理設(shè)計(jì)加強(qiáng)板的位置,面積和材料對(duì)避免FPC撕裂有很大的作用。
5。在多層FPC設(shè)計(jì)中,需要在產(chǎn)品使用期間經(jīng)常彎曲的區(qū)域進(jìn)行氣隙分層設(shè)計(jì)。嘗試使用薄材料PI材料來增加FPC柔軟度,防止FPC在反復(fù)彎曲過程中破裂。
6。當(dāng)空間允許時(shí),應(yīng)在金手指和連接器之間的接合處設(shè)計(jì)雙面膠固定區(qū)域,以防止金手指和連接器在彎曲過程中脫落。
7。 FPC定位絲網(wǎng)應(yīng)設(shè)計(jì)在FPC和連接器之間的連接處,以防止FPC在裝配過程中歪斜。
由于FPC的特殊性,在路由時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
路由規(guī)則:優(yōu)先級(jí)是確保信號(hào)路由平滑,短,直,穿孔少的原則,盡量避免長而細(xì)的圓線,主要是水平,垂直和45度線,避免任意角度線,彎曲部分的弧線,以上細(xì)節(jié)如下:
1。線寬:考慮到數(shù)據(jù)線和電源線的線寬要求不一致,保留的線間距平均為0.15mm。
2。線間距:根據(jù)大多數(shù)制造商目前的生產(chǎn)能力,設(shè)計(jì)線間距(間距)為0.10mm。
3。線邊距:最外線與FPC輪廓之間的距離設(shè)計(jì)為0.30mm。空間越大越好。
4。圓角:FPC輪廓上圓角的最小值設(shè)計(jì)為半徑R = 1.5mm
5。導(dǎo)線垂直于彎曲方向
6。電線應(yīng)均勻地穿過彎曲區(qū)域
7。導(dǎo)線應(yīng)盡可能厚,以使區(qū)域彎曲
8。彎曲區(qū)域不得有額外的電鍍金屬(彎曲區(qū)域電線未鍍)
9。線寬一致
10。雙面板跡線不能重疊形成“I”形
11。最小化彎曲區(qū)域中的層數(shù)
12。彎曲區(qū)域必須沒有通孔和金屬化孔。
13。彎曲中心軸應(yīng)位于導(dǎo)線的中心。導(dǎo)線兩側(cè)的材料系數(shù)和厚度盡可能均勻。這在動(dòng)態(tài)彎曲應(yīng)用中非常重要。
14。水平面扭轉(zhuǎn)遵循減小彎曲截面的原則,以增加柔韌性或部分增加銅箔面積以增加韌性。
15。垂直表面彎曲是為了增加彎曲半徑,減少中心區(qū)域的層數(shù)等。
16。對(duì)于有EMI要求的產(chǎn)品,如果FPC上有USB和MIPI等高頻輻射信號(hào)線,則應(yīng)根據(jù)EMI測量條件將導(dǎo)電銀箔層添加到FPC中,并將導(dǎo)電銀箔接地以防止EMI。
隨著FPC應(yīng)用環(huán)境的擴(kuò)展,上述內(nèi)容將繼續(xù)豐富或不適用,但只要您在工作中仔細(xì)設(shè)計(jì),請(qǐng)多考慮總結(jié)一下,我相信設(shè)計(jì)FPC并不困難,而且很容易使用。
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