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PCB科技 - FPC設計實用章節FPC設計攻略

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FPC設計實用章節FPC設計攻略

2021-10-30
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Author:Downs

柔性印刷電路 (FPCFlexiblePrintedCircuit) is an electrical form made on the flexible cut-off surface, which may or may not have a cover layer (usually used to power FPC). 因為柔性線路板可以彎曲, 以各種管道折疊或重複移動, compared with ordinary rigid boards (PCB), 它具有重量輕的優點, 薄, 靈活性, 等., 囙此它的應用越來越廣泛.

柔性線路板基層(基膜)資料一般使用聚醯亞胺(聚醯亞胺,簡稱PI),也使用聚酯(聚酯,簡稱PET),資料的厚度為12.5./25/50/75/125um,常用12.5和25um。 如果FPC需要在高溫下焊接,通常選擇PI作為資料,而FR4通常選擇作為PCB的基材。

柔性線路板的覆蓋層(CoverLayer)是由電介質膜和膠水構成的層壓體,或柔性介質的塗層,具有避免污染、潮濕、劃痕等的功能。主要資料與基層資料相同,即聚醯亞胺(polyimide)和聚酯(聚酯),常用資料的厚度為12.5um。

柔性線路板設計 需要將每層粘合在一起, this time you need to use FPC glue (Adhesive). 撓性板常用的粘合劑包括丙烯酸, 改性環氧樹脂, 酚醛丁醛, 增强型粘合劑, 壓敏粘合劑, 等., 而單層柔性線路板不需要膠合.

在設備焊接等許多應用中,柔性板需要使用加勁肋來獲得外部支撐。 主要使用的資料有聚醯亞胺或聚酯薄膜、玻璃纖維、高分子材料、鋼板、鋁板等。 PI或聚酯薄膜是一種常用的柔性板加固資料,厚度通常為125um。 玻璃纖維(FR4)增强板的硬度高於聚醯亞胺或聚酯的硬度,在要求更硬的地方使用時,加工相對困難。

電路板

與PCB焊盤處理方法相比,FPC焊盤處理也有多種方法,常見的方法如下:

化學鎳金也稱為化學浸沒金或浸沒金。 通常,在PCB的銅金屬表面上使用的化學鍍鎳層的厚度為2.5um-5.0um,浸入金(99.9%純金)層的厚度為0.05um-0.1um。 更換PCB池中的金)。 科技優勢:表面平整,儲存時間長,易於焊接; 適用於細間距元件和較薄的PCB。 對於柔性線路板,由於其厚度較薄,更適合使用。 缺點:不環保。

2、錫鉛電鍍的優點:可以直接在焊盤上添加扁平的鉛和錫,具有良好的可焊性和均勻性。 對於某些處理科技,如熱條,必須在FPC上採用這種方法。 缺點:鉛易氧化,儲存時間短; 需要拉動電鍍線; 它不環保。

3、選擇性鍍金(SEG)選擇性鍍金是指在印刷電路板的局部區域使用電鍍金,在其他區域使用另一種表面處理方法。 鍍金是指先在印刷電路板的銅表面鍍上鎳層,然後再電鍍金層。 鎳層厚度為2.5um-5.0um,金層厚度一般為0.05um-0.1um。 優點:鍍金厚度大,抗氧化性和耐磨性强。 “金手指”一般採用這種加工方法。 缺點:不環保,氰化物污染。

4、有機可焊性層(OSP)這個過程是指用特定的有機物覆蓋暴露的PCB銅表面。 優點:它可以提供非常平坦的PCB表面,滿足環保要求。 適用於具有細間距元件的PCB。

缺點:需要使用傳統波峰焊和選擇性波峰焊工藝的PCBA,不允許使用OSP表面處理工藝。

5、熱風整平(HASL)這個過程是指用63/37鉛錫合金覆蓋印刷電路板最終暴露的金屬表面。 鉛錫合金塗層的熱風整平厚度要求為1um-25um。 熱風整平過程難以控制塗層厚度和焊盤花紋。 不建議在具有細間距元件的PCB上使用,因為細間距元件對焊盤的平整度要求很高; 熱風整平工藝適用於薄FPC。 影響很大,不建議進行這種表面處理。

在設計中,FPC通常需要與PCB結合使用。 在兩者之間的連接中,通常使用板對板連接器、帶金手指的連接器、熱棒、軟硬板和手動焊接進行連接。 對於不同的應用,設計者可以採用相應的連接方法。

在實際應用中,有必要根據應用需要確定是否需要ESD遮罩。 當柔性線路板的靈活性要求不高時,可以用實心銅和厚介質實現。 當柔性要求較高時,可以使用銅皮柵極和導電銀膏來實現。

由於柔性線路板的柔性,在受到應力時容易斷裂,囙此需要一些特殊的方法來製造柔性線路板。

常用的方法有:

1、柔性輪廓上內角的最小半徑為1.6mm。 半徑越大,可靠性越高,抗撕裂性越强。 在形狀的拐角處,可以添加靠近板邊緣的痕迹,以防止FPC被撕裂。

2、柔性線路板上的裂紋或槽必須以直徑不小於1.5mm的圓孔結束。 當FPC的兩個相鄰部分需要單獨移動時,也需要這樣做。

3、為了獲得更好的靈活性,需要在均勻寬度區域中選擇彎曲區域,並儘量避免彎曲區域中的FPC寬度變化和佈線密度不均勻。

4、加勁肋也稱為加勁肋,主要用於獲得外部支撐。 使用的資料有聚醯亞胺、聚酯、玻璃纖維、聚合物資料、鋁板、鋼板等。合理設計加强板、面積和資料對避免FPC撕裂有很大影響。

5、在多層柔性線路板設計中,產品使用過程中經常需要彎曲的區域需要設計氣隙層。 儘量使用薄PI資料來新增柔性線路板的柔軟度,並防止柔性線路板在重複彎曲過程中斷裂。

6、在空間允許的情况下,金手指與連接器連接處應設計雙面膠帶固定區,以防止金手指與連接器在彎曲過程中脫落。

7、在柔性線路板與連接器的連接處應設計柔性線路板定位絲印線,以防止柔性線路板在裝配過程中歪斜和不正確插入。 有利於生產檢查。

由於柔性線路板的特殊性,接線時需要注意以下幾點:

佈線規則:訊號佈線優先平滑,本著短、直、少穿孔的原則,儘量避免長、細、圓形佈線,主要是水平線、垂直線和45度線,避免曲線部分跟隨弧線的任何角度。 上述條件詳細描述如下:

1、線寬:考慮到數據線和電源線的線寬要求不一致,預留佈線空間平均為0.15mm

2、線間距:根據大多數廠家現時的生產能力,設計線間距(間距)為0.10mm

3、線路餘量:最外層線路與FPC輪廓的距離設計為0.30mm,間距越大越好

4、內圓角:柔性線路板外形上的最小內圓角設計為半徑R=1.5mm

5、導線垂直於彎曲方向

6、導線應均勻穿過彎曲區域

7、導線在彎曲區域應盡可能滿

8、彎曲區域內不得有額外的電鍍金屬(彎曲區域內的導線未電鍍)

9、保持線寬一致

10、雙面板的痕迹不能重疊形成“I”形

11、儘量減少彎曲區域的層數

12、彎曲區域不能有通孔和金屬化孔

13、彎曲中心軸應設定在導線的中心。 導線兩側的資料係數和厚度應盡可能一致。 這在動態彎曲應用中非常重要。

14、水平面扭轉遵循以下原則:减少彎曲截面以新增靈活性,或部分新增銅箔面積以新增韌性。

15、對於垂直彎曲,新增彎曲半徑,减少彎曲中心區域的層數。

16、對於有電磁干擾要求的產品,如果USB、MIPI等高頻輻射訊號線位於FPC上,則應根據電磁干擾量測情况在FPC上添加導電銀箔層,導電銀箔應接地以防止電磁干擾。

隨著 FPC應用, 上述內容將繼續豐富或不適用, 但只要你在工作中仔細設計, 多思考並總結, 我相信設計柔性線路板不是一項困難的任務, 你可以很容易地開始.