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FPC相关知识大解及设计规范要求

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FPC相关知识大解及设计规范要求0 s% l7 Z6 \6 q+ Z0 S% F7 e; t2 V$ D

' ~, {5 |  z' B( j9 [导读
  FPC是手机及其他通讯产品中常见的一个物料,而且也成为了PCB发展的一个趋势;然而,对于结构工程师而言,真正了解FPC的并不多,本本就简单介绍下FPC的一些基本知识;
' V: J) X$ I" y/ m- K
一、FPC 产品简介——概念
* C2 R% k$ E; i5 F6 Z; G/ x6 l$ w. O; w9 S
FPC是英文Flexible Printed Circuit的简称。是一种铜质线路印制在PI聚酰亚胺(Polyimide)或PE聚脂(Polyester)薄膜基材上,具有可自由弯曲和可挠性,纤薄轻巧、精密度高,可以有多层线路,并于板上贴芯片或SMT 芯片。台湾称其为“软性印刷电路板”,简称为“软板”,其它名称如“可挠性线路板”,“软膜”,“柔板”等;

5 J. f) e1 {( P8 n二、FPC优势
* G6 b6 e; l. j# |
1.体积小,重量轻
2.配线密度高,组合简单
3.可折叠,做3D立体安装
4.可做动态挠曲

! Z$ E2 R; i% g- C5 \# p四、FPC产品结构组成; h5 G. D3 i+ `2 ?; g, h$ O

$ W) u) m* ^) i% Z5 t五、FPC 材料组成及规格
! t+ B- N; B/ T" r! d, _
a) 基材(Base film): 12.5、25、50、75、125um(PI\PE)
基材指铜箔基板所用以支撑之底材,亦指保护胶片之材料。
在材料上区分为PI (Polyamide) Film及PET (Polyester)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;

% T9 d& q" Y7 ?* ^" M4 l
b)铜箔Copper Foil:为铜原材,非压合完成之材料。
铜箔依铜性可概分:电解铜(ED铜,Electro-deposited Copper),
压延铜(RA铜,Rolled Annealed Copper),
高延展性电解铜(High Density Electro-deposited Copper),
料厚有:18 um、35 um、70 um。
其应用及比较整理如下:
c) 接着剂Adhesive
& A' q1 m# r) c8 P0 D* d7 |
接着剂一般有Acrylic(压克力胶)及Epoxy(环氧树脂胶)两种,最常使用的是Epoxy胶。厚度上0.4~2mil均有,一般使用18um厚的胶。

( s) L- w' h, c7 ?
d)覆盖膜Coverlay
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 }( F/ Y! F6 [! u4 K
e)补强材料Stiffener
材质:PI/PET/FR4/SUS,厚度0.1~0.3mm;

8 {/ u: q; _0 @  z% T3 k6 e4 |
7 n6 V0 h" j' a! T* g: B7 V
六、FPC类型6 O; D# l; b) @# R& W
1,单面板(Singel side)
2,双面板(Double side)
3,单加单复合板: H# ~! |& v0 h0 J0 v% o
4,浮雕板(Sculptural)
5,多层板(Multilayer)
6,软硬结合板(Flex-rigid)
  

. G" F( b# Z& f* v8 @+ Z+ y( r七、FPC工艺流程介绍
6 [  ~* c- U0 e  x. k3 G
以双面板为例,大致流程如下:
+ r# v1 z" c# y( G+ j) q$ ~
八、结构设计要点
2 N& \1 i. ]1 w1 ]2 J. Z* |* [: k- R/ c0 o% Y& r3 k' f3 B
如上图所示,以主FPC为例,各部分设计尺寸要求:
    A:FPC本体宽度,根据走线数量和板层数而定,为保证结构强度可靠,宽度A≥4MM。
    B:连接器焊盘到FPC边缘距离,设计尺寸≥1MM。
    C:接地耳朵宽度,为保证定位孔结构可靠,宽度尺寸≥3MM。
    D:定位孔中心到边缘距离,为保证FPC强度,防止FPC拉裂,此尺寸≥1.5MM。
    E:接地耳朵长度,为保证定位孔结构可靠,长度尺寸≥3MM。
    F:定位孔直径,为保证壳子定位柱强度,孔径尺寸≥0.8MM。
    G:FPC过渡圆角,FPC在转角处需要有圆角过渡,避免直角受外力导致FPC拉裂,
圆角尺寸≥R0.5MM
    H1:FPC厚度,FPC厚度根据走线形式来定,单层板H1≥0.12MM,双层板H1≥0.15MM.
    H2:FPC连接器处补强板厚度,FPC在连接器处需增加补强板,避免FPC弯曲变形导致连接器从FPC上脱开。补强板厚度:H2=0.3MM。
    J:FPC在连接器处总厚度:J=H1+H2。
FPC为功能件,设计上一些尺寸需要同硬件,LAYOUT 讨论,避免无法走线或者不能达到功能需求。
; `& i* g" B9 t* F- u# n
硬件设计要点:

2 Z, l$ d* b, Q/ @9 t1 w: N) w. R- T' @: _9 i* N
2 a: O1 n0 t5 d  I9 C. n

3 H& |. s* A& I7 Q1 t0 x( i
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