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FPC電路)。由于FPC可以各種方式彎曲,折疊或重復移動,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的覆蓋層由電介質薄膜和膠水薄膜或柔性介質涂層制成,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設計需要將各層粘合在一起,此時需要使用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,增強塑料,壓敏粘合劑等,而單層FPC不使用膠粘劑粘合。
在許多應用中,例如焊接器件,柔性板需要加強件以獲得外部支撐。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的常用材料,厚度一般為125um。玻璃纖維(FR4)增強板的硬度高于PI或聚酯,并用于較硬的地方。
有多種方法可以處理FPC的焊盤相對于PCB焊盤的處理方式。以下是常見的:
1、化學鎳金也被稱為化學浸金或浸金。通常,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。技術優(yōu)勢:表面光滑,儲存時間長,易焊接;適用于細間距元件和更薄的PCB。對于FPC,它更合適,因為它更薄。缺點:不環(huán)保。
2、錫鉛電鍍優(yōu)點:可直接在焊盤上添加扁鉛錫,具有良好的可焊性和均勻性。對于某些處理過程(如HOTBAR),必須在FPC上使用此方法。缺點:鉛易氧化,儲存時間短;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:鍍金層較厚,具有很強的抗氧化性和耐磨性。 “金手指”一般采用這種治療方式。缺點:不環(huán)保,氰化物污染。
4、有機可焊性保護層(OSP)此過程是指具有特定有機物質的裸PCB銅表面的表面覆蓋層。優(yōu)點:提供非常平坦的PCB表面,滿足環(huán)境要求。適用于細間距元件的PCB。
缺點:需要采用傳統(tǒng)波峰焊和選擇性波峰焊工藝的PCBA,不允許進行OSP表面處理。
5、熱風平整(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。不推薦用于具有細間距元件的PCB,因為細間距元件需要焊盤的高平坦度;熱風整平過程適用于薄FPC。
在設計中,F(xiàn)PC經(jīng)常需要與PCB一起使用。在兩者之間的連接中,板對板連接器,連接器和金手指,HOTBAR,軟和硬鍵合板以及手動焊接通常用于不同的應用。環(huán)境方面,設計人員可以使用相應的連接方法。
在實際應用中,根據(jù)應用要求確定是否需要ESD屏蔽。當FPC柔韌性要求不高時,可以通過實心銅皮和厚介質實現(xiàn)。當靈活性要求很高時。
由于FPC的柔軟性,它是在受到壓力時易于破裂,因此FPC保護需要一些特殊的手段。
常用方法有:
1、柔性型材上的內角的最小半徑為1.6 mm。半徑越大,可靠性越高,抗撕裂性越強。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的圓孔結束,這在FPC的相鄰兩個部分需要單獨移動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、加強筋(Stiffener)又稱加強筋,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。合理設計加強板的位置,面積和材料對避免FPC撕裂有很大的作用。
5、在多層FPC設計中,需要在產品使用期間經(jīng)常彎曲的區(qū)域進行氣隙分層設計。嘗試使用薄材料PI材料來增加FPC柔軟度,防止FPC在反復彎曲過程中破裂。
6、當空間允許時,應在金手指和連接器之間的接合處設計雙面膠固定區(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)應設計在FPC和連接器之間的連接處,以防止FPC在裝配過程中歪斜。