FPC柔性線路板(Flexible Printed Circuit)可以自由彎曲、卷繞、折疊,FPC柔性線路板是采用聚酰亞胺薄膜為基材加工而成的,在行業(yè)中又稱為軟板或FPC柔性線路板根據(jù)層數(shù)不同其工藝流程分為雙面FPC柔性線路板工藝流程、多層FPC柔性線路板工藝流程。FPC軟板可以承受數(shù)百萬次的動(dòng)態(tài)彎曲而不損壞導(dǎo)線，可依照空間布局要求任意安排，并在三維空間任意移動(dòng)和伸縮，從而達(dá)到電子元器件裝配和導(dǎo)線連接的一體化；柔性電路板可大大縮小電子產(chǎn)品的體積和重量，適用電子產(chǎn)品向高密度、小型化、高可靠方向發(fā)展的需要。
隨著越來越多的手機(jī)采用翻蓋結(jié)構(gòu)，柔性電路板也隨之越來越多的被采用。
按照基材和銅箔的結(jié)合方式劃分，柔性電路板可分為兩種：
有膠柔性板和無膠柔性板。
其中無膠柔性板的價(jià)格比有膠的柔性板要高得多，但是它的柔韌性、銅箔和基材的結(jié)合力、焊盤的平面度等參數(shù)也比有膠柔性板要好。所以它一般只用于那些要求很高的場合，如：COF(CHIP ON FLEX，柔性板上貼裝裸露芯片，對(duì)焊盤平面度要求很高)等。
由于其價(jià)格太高，目前在市場上應(yīng)用的絕大部分柔性板還是有膠的柔性板。
下面我們要介紹和討論的也是有膠的柔性板。由于柔性板主要用于需要彎折的場合，若設(shè)計(jì)或工藝不合理，容易產(chǎn)生微裂紋、開焊等缺陷。下面就是關(guān)于柔性電路板的結(jié)構(gòu)及其在設(shè)計(jì)、工藝上的特殊要求。
柔性板的結(jié)構(gòu)
按照導(dǎo)電銅箔的層數(shù)劃分，分為單層板、雙層板、多層板、雙面板等。
單層板的結(jié)構(gòu)：這種結(jié)構(gòu)的柔性板是最簡單結(jié)構(gòu)的柔性板。通常基材+透明膠+銅箔是一套買來的原材料，保護(hù)膜+透明膠是另一種買來的原材料。首先，銅箔要進(jìn)行刻蝕等工藝處理來得到需要的電路，保護(hù)膜要進(jìn)行鉆孔以露出相應(yīng)的焊盤。清洗之后再用滾壓法把兩者結(jié)合起來。然后再在露出的焊盤部分電鍍金或錫等進(jìn)行保護(hù)。這樣，大板就做好了。一般還要沖壓成相應(yīng)形狀的小電路板。
也有不用保護(hù)膜而直接在銅箔上印阻焊層的，這樣成本會(huì)低一些，但電路板的機(jī)械強(qiáng)度會(huì)變差。除非強(qiáng)度要求不高但價(jià)格需要盡量低的場合，最好是應(yīng)用。
保護(hù)膜的方法。
雙層板的結(jié)構(gòu)：當(dāng)電路的線路太復(fù)雜、單層板無法布線或需要銅箔以進(jìn)行接地屏蔽時(shí)，就需要選用雙層板甚至多層板。
多層板與單層板最典型的差異是增加了過孔結(jié)構(gòu)以便連結(jié)各層銅箔。一般基材+透明膠+銅箔的第一個(gè)加工工藝就是制作過孔。先在基材和銅箔上鉆孔，清洗之后鍍上一定厚度的銅，過孔就做好了。之后的制作工藝和單層板幾乎一樣。
雙面板的結(jié)構(gòu)：雙面板的兩面都有焊盤，主要用于和其他電路板的連接。雖然它和單層板結(jié)構(gòu)相似，但制作工藝差別很大。它的原材料是銅箔，保護(hù)膜+透明膠。先要按焊盤位置要求在保護(hù)膜上鉆孔，再把銅箔貼上，腐蝕出焊盤和引線后再貼上另一個(gè)鉆好孔的保護(hù)膜即可。
材料的性能及選擇方法
(1)、基材：
材料為聚酰亞胺(POLYMIDE)，是一種耐高溫，高強(qiáng)度的高分子材料。它是由杜邦發(fā)明的高分子材料，杜邦出產(chǎn)的聚酰亞胺名字叫KAPTON。另外還可買到一些日本生產(chǎn)的聚酰亞胺，價(jià)錢比杜邦便宜。
它可以承受400攝氏度的溫度10秒鐘，抗拉強(qiáng)度為15，000-30，000PSI。
25μm厚的基材價(jià)格最便宜，應(yīng)用也最普遍。如果需要電路板硬一點(diǎn)，應(yīng)選用50μm的基材。反之，如果需要電路板柔軟一點(diǎn)，則選用13μm的基材。
(2)、基材的透明膠：
分為環(huán)氧樹脂和聚乙烯兩種，都為熱固膠。聚乙烯的強(qiáng)度比較低，如果希望電路板比較柔軟，則選擇聚乙烯。
基材和其上的透明膠越厚，電路板越硬。如果電路板有彎折比較大的區(qū)域，則應(yīng)盡量選用比較薄的基材和透明膠來減少銅箔表面的應(yīng)力，這樣銅箔出
微裂紋的機(jī)會(huì)比較小。當(dāng)然，對(duì)于這樣的區(qū)域，應(yīng)該盡可能選用單層板。
(3)、銅箔：
分為壓延銅和電解銅兩種。壓延銅強(qiáng)度高，耐彎折，但價(jià)格較貴。電解銅價(jià)格便宜得多，但強(qiáng)度差，易折斷，一般用在很少彎折的場合。
銅箔厚度的選擇要依據(jù)引線最小寬度和最小間距而定。銅箔越薄，可達(dá)到的最小寬度和間距越小。
選用壓延銅時(shí)，要注意銅箔的壓延方向。銅箔的壓延方向要和電路板的主要彎曲方向一致。
(4)、保護(hù)膜及其透明膠：
同樣，25μm的保護(hù)膜會(huì)使電路板比較硬，但價(jià)格比較便宜。對(duì)于彎折比較大的電路板，最好選用13μm的保護(hù)膜。
透明膠同樣分為環(huán)氧樹脂和聚乙烯兩種，使用環(huán)氧樹脂的電路板比較硬。當(dāng)熱壓完成后，保護(hù)膜的邊緣會(huì)擠出一些透明膠，若焊盤尺寸大于保護(hù)膜開孔尺寸時(shí)，此擠出膠會(huì)減小焊盤尺寸并造成其邊緣不規(guī)則。此時(shí)，應(yīng)盡量選用13μm厚度的透明膠。
(5)、焊盤鍍層：
對(duì)于彎折比較大又有部分焊盤裸露的電路板，應(yīng)采用電鍍鎳+化學(xué)鍍金層、鎳層應(yīng)盡可能?。?．5-2μm，化學(xué)金層0.05-0．1μm。
焊盤及引線的形狀設(shè)計(jì)
(1)．SMT焊盤：
——普通焊盤：
防止微裂紋的發(fā)生。
——加強(qiáng)型焊盤：
如果要求焊盤強(qiáng)度很高或做加強(qiáng)型設(shè)計(jì)。
——LED焊盤：
由于LED的位置要求很高并且往往在組裝過程中受力，故其焊盤要做特殊設(shè)計(jì)。
——QFP、SOP或BGA的焊盤:
由于角上的焊盤應(yīng)力較大，要做加強(qiáng)型設(shè)計(jì)。
(2)．引線：
——為了避免應(yīng)力集中，引線要避免直角拐角，而應(yīng)采用圓弧形拐角。
——接近電路板外形拐角處的引線，為避免應(yīng)力集中，應(yīng)做如下設(shè)計(jì)：
對(duì)外接口的設(shè)計(jì)
(1)、焊接孔或插頭處的電路板設(shè)計(jì)：
由于焊接孔或插頭處在插接操作時(shí)應(yīng)力較大，要做加強(qiáng)型設(shè)計(jì)以避免裂紋。
用加強(qiáng)板來增加電路板焊接孔插頭處的硬度，厚度一般為0．2-0．3mm，材料為聚酰亞胺、PET或金屬。對(duì)于焊盤鍍層，插頭最好選電鍍鎳+硬金，孔選電鍍鎳+化學(xué)金。
(2)、熱壓焊接處的設(shè)計(jì)：
一般用于兩個(gè)柔性板或柔性板與硬電路板的連接。
若在熱壓焊區(qū)域附近需要彎折電路板，要在此區(qū)域上貼聚酰亞胺膠帶或點(diǎn)膠進(jìn)行保護(hù)以避免焊盤根部折斷。
(3)、ACF熱壓處的設(shè)計(jì)：
沖壓孔和小電路板邊角的設(shè)計(jì)(見表3)
針對(duì)SMT的設(shè)計(jì)：
(1)、電子元器件的方向：
元件的長度方向要避開柔性板的彎曲方向。
(2)、大的QFP或BGA要在柔性板反面貼加強(qiáng)板或在IC下灌膠。
加強(qiáng)板的材料為FR4，厚度大于0．2毫米，面積大于元件外邊緣0．5毫米。
(3)、柔性板靠近邊緣的部位要做兩個(gè)定位孔。還需要做兩個(gè)貼片用識(shí)別焊盤，其直徑為1毫米，距離其他焊盤至少3．5毫米，表面鍍金或鍍錫，平面度好。
(4)、如果大的柔性板是由許多小板組成，每個(gè)小板上要做一個(gè)環(huán)形(內(nèi)徑3．2毫米)的壞電路板識(shí)別焊盤。若此小電路板已損壞，可用黑色記號(hào)筆把此識(shí)別焊盤涂黑，以避開以后的操作。
(5)、元件離電路板邊緣的最小距離為2．5毫米，元件之間的最小間距為0．5毫米。
(6)、元件下不要有過孔，因?yàn)橹竸?huì)流過過孔造成污染。
針對(duì)電性能的設(shè)計(jì)
(1)、最大電流和線寬，線高的關(guān)系：(見表)
(2)、阻抗和噪音的控制：
——選用絕緣性強(qiáng)的透明膠，如：聚乙烯。避免選用環(huán)氧樹脂。
——在高阻抗或高頻電路中，要增加導(dǎo)線和接地板間的距離。
——還可采用以上幾種設(shè)計(jì)方式：
SMT工藝的特殊設(shè)計(jì)
(1)、在印錫膏和貼片工藝中的定位方式：
由于柔性板厚度很薄并有柔性，若用電路板邊緣定位，定位精度很差。應(yīng)采用定位孔定位。在印錫膏時(shí)為了躲開漏板，要采用帶彈簧銷的支撐平板。
(2)、印錫膏、貼片、過加熱爐直到目檢完，全程使用支撐板固定。以避免操作中造成焊點(diǎn)損壞。
柔性線路板生產(chǎn)廠家生產(chǎn)制作FPC柔性線路板就會(huì)常用到一些PCB設(shè)計(jì)軟件，一般有POWERPCB、DXP、99SE、AUTOCAD等PCB設(shè)計(jì)布線軟件,PCB設(shè)計(jì)軟件在網(wǎng)上一般都能下載各種版本。還有CAM350、genesis2000都是廠家常用的工程輔助設(shè)計(jì)軟件。
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