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什么是FPC_FPC柔性线路板全攻略

时间:2014-05-03  来源:123485.com  作者:9stone

  FPC是Flexible Printed Circuit的简称,又称软性线路板、柔性印刷电路板,挠性线路板,简称软板或FPC,PCB LAYOUT培训具有配线密度高、重量轻、厚度薄的特点。主要使用在手机、笔记本电脑、PDA、数码相机、LCM等很多产品。

  FPC软性印制电路是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性,绝佳的可挠性印刷电路。

  FPC三大主要特性介绍

  1.柔性电路的挠曲性和可靠性

  目前FPC有:单面、双面、多层柔性板和刚柔性板四种。

  ①单面柔性板是成本最低,当对电性能要求不高的印制板。在单面布线时,应当选用单面柔性板。pcb设计培训其具有一层化学蚀刻出的导电图形,在柔性绝缘基材面上的导电图形层为压延铜箔。绝缘基材可以是聚酰亚胺,聚对苯二甲酸乙二醇酯,芳酰胺纤维酯和聚氯乙烯。

  ②双面柔性板是在绝缘基膜的两面各有一层蚀刻制成的导电图形。金属化孔将绝缘材料两面的图形连接形成导电通路,pcb设计以满足挠曲性的设计和使用功能。而覆盖膜可以保护单、双面导线并指示元件安放的位置。

  ③多层柔性板是将3层或更多层的单面或双面柔性电路层压在一起,通过钻孑L、电镀形成金属化孔,在不同层间形成导电通路。这样,不需采用复杂的焊接工艺。多层电路在更高可靠性,更好的热传导性和更方便的装配性能方面具有巨大的功能差异。在设计布局时,应当考虑到装配尺寸、层数与挠性的相互影响。

  ④传统的刚柔性板

  是由刚性和柔性基板有选择地层压在一起组成的。结构紧密,以金属化孑L形成导电连接。如果一个印制板正、反面都有元件,刚柔性板是一种很好的选择。但如果所有的元件都在一面的话,选用双面柔性板,并在其背面层压上一层FR4增强材料,会更经济。

  ⑤混合结构的柔性电路是一种多层板,导电层由不同金属构成。一个8层板使用FR-4作为内层的介质,使用聚酰亚胺作为外层的介质,从主板的三个不同方向伸出引线,每根引线由不同的金属制成。康铜合金、铜和金分别作独立的引线。这种混合结构大多用在电信号转换与热量转换的关系及电性能比较苛刻的低温情况下,是惟一可行的解决方法。

  可通过内连设计的方便程度和总成本进行评价,以达到最佳的性能价格比。

  2.柔性电路的经济性

  如果电路设计相对简单,总体积不大,而且空间适宜,传统的内连方式大多要便宜很多。如果线路复杂,处理许多信号或者有特殊的电学或力学性能要求,柔性电路是一种较好的设计选择。当应用的尺寸和性能超出刚性电路的能力时,柔性组装方式是最经济的。在一张薄膜上可制成内带5mil通孔的12mil焊盘及3mil线条和间距的柔性电路。因此,在薄膜上直接贴装芯片更为可靠。因为不含可能是离子钻污源的阻燃剂。这些薄膜可能具有防护性,并在较高的温度下固化,得到较高的玻璃化温度。柔性材料比起刚性材料节省成本的原因是免除了接插件。

  高成本的原材料是柔性电路价格居高的主要原因。原材料的价格差别较大,成本最低的聚酯柔性电路所用原材料的成本是刚性电路所用原材料的1.5倍;高性能的聚酰亚胺柔性电路则高达4倍或更高。同时,材料的挠性使其在制造过程中不易进行自动化加工处理,从而导致产量下降;在最后的装配过程中易出现缺陷,这些缺陷包括剥下挠性附件、线条断裂。当设计不适合应用时,这类情况更容易发生。在弯曲或成型引起的高应力下,常常需选择增强材料或加固材料。尽管其原料成本高,制造麻烦,但是可折叠、可弯曲以及多层拼板功能,会使整体组件尺寸减小,所用材料随之减少,使总的组装成本降低。

  柔性电路产业正处于规模小但迅猛发展之中。聚合物厚膜法是一种高效、低成本的生产工艺。该工艺在廉价的柔性基材上,选择性地网印导电聚合物油墨。其代表性的柔性基材为PET。聚合物厚膜法导体包括丝印金属填料或碳粉填料。聚合物厚膜法本身很清洁,使用无铅的SMT胶黏剂,不必蚀刻。因其使用加成工艺且基材成本低,聚合物厚膜法电路是铜聚酰亚胺薄膜电路价格的1/10;是刚性电路板价格的1/2~1/3。聚合物厚膜法尤其适用于设备的控制面板。在移动电话和其他的便携产品上,聚合物厚膜法适合将印制电路主板上的元件、开关和照明器件转变成聚合物厚膜法电路。既节省成本,又减少能源消耗。

  一般说来,柔性电路的确比刚性电路的花费大,成本较高。柔性板在制造时,许多情况下不得不面对这样一个事实,许多的参数超出了公差范围。制造柔性电路的难处就在于材料的挠性。

   3.柔性电路的成本

  尽管有上述的成本方面的因素,但柔性装配的价格正在下降,变得和传统的刚性电路相接近。其主要原因是引入了更新的材料,改进了生产工艺以及变更了结构。现在的结构使得产品的热稳定性更高,很少有材料不匹配。一些更新的材料因铜层更薄而可以制出更精密线条,使组件更轻巧,更加适合装入小的空间。过去,采用辊压工艺将铜箔黏附在涂有胶黏剂的介质上,如今,可以不使用胶黏剂直接在介质上生成铜箔。这些技术可以得到数微米厚的铜层,得到3m.1甚至宽度更窄的精密线条。除去了某些胶黏剂以后的柔性电路具有阻燃性能。这样既可加速uL认证过程又可进一步降低成本。柔性电路板焊料掩膜和其他的表面涂料使柔性组装成本进一步地降低。

  在未来数年中,更小、更复杂和组装造价更高的柔性电路将要求更新颖的方法组装,并需增加混合柔性电路。对于柔性电路工业的挑战是利用其技术优势,保持与计算机、远程通信、消费需求以及活跃的市场同步。另外,柔性电路将在无铅化行动中起到重要的作用。

  FPC是Flexible Printed

  Circuit的简称,又称软性线路板、柔性印刷电路板,挠性线路板,简称软板或FPC,具有配线密度高、重量轻、厚度薄的特点.

  主要使用在手机、笔记本电脑、PDA、数码摄录相机、LCM等很多产品.

  FPC软性印制电路是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性,绝佳的可挠性印刷电路。

  按照基材和铜箔的结合方式划分,柔性电路板可分为两类:有胶柔性板和无胶柔性板。

  其中无胶柔性板的价格比有胶的柔性板要高得多,但是它的柔韧性、铜箔和基材的结合力、焊盘的平面度等参数也比有胶柔性板要好。所以它一般只用于那些要求很高的场合,如:COF(CHIP

  ON FLEX,柔性板上贴装裸露芯片,对焊盘平面度要求很高)等。

  由于其价格太高,目前在市场上应用的绝大部分柔性板还是有胶的柔性板。

  有胶的柔性板。由于柔性板主要用于需要弯折的场合,若设计或工艺不合理,容易产生微裂纹、开焊等缺陷。下面就是关于柔性电路板的结构及其在设计、工艺上的特殊要求。

  柔性板的结构

  按照导电铜箔的层数划分,分为单层板、双层板、多层板、双面板等。

  单层板的结构:这种结构的柔性板是最简单结构的柔性板。通常基材+透明胶+铜箔是一套买来的原材料,保护膜+透明胶是另一种买来的原材料。首先,铜箔要进行刻蚀等工艺处理来得到需要的电路,保护膜要进行钻孔以露出相应的焊盘。清洗之后再用滚压法把两者结合起来。然后再在露出的焊盘部分电镀金或锡等进行保护。这样,大板就做好了。一般还要冲压成相应形状的小电路板。

  也有不用保护膜而直接在铜箔上印阻焊层的,这样成本会低一些,但电路板的机械强度会变差。除非强度要求不高但价格需要尽量低的场合,最好是应用贴保护膜的方法。

  双层板的结构:当电路的线路太复杂、单层板无法布线或需要铜箔以进行接地屏蔽时,就需要选用双层板甚至多层板。

  多层板与单层板最典型的差异是增加了过孔结构以便连结各层铜箔。一般基材+透明胶+铜箔的第一个加工工艺就是制作过孔。先在基材和铜箔上钻孔,清洗之后镀上一定厚度的铜,过孔就做好了。之后的制作工艺和单层板几乎一样。

  双面板的结构:双面板的两面都有焊盘,主要用于和其他电路板的连接。虽然它和单层板结构相似,但制作工艺差别很大。它的原材料是铜箔,保护膜+透明胶。先要按焊盘位置要求在保护膜上钻孔,再把铜箔贴上,腐蚀出焊盘和引线后再贴上另一个钻好孔的保护膜即可。

   FPC产品特点:

  1.可自由弯曲、折叠、卷绕,可在三维空间随意移动及伸缩。

  2.散热性能好,可利用F-PC缩小体积。

  3.实现轻量化、小型化、薄型化,从而达到元件装置和导线连接一体化。

  FPC应用领域

  MP3、MP4播放器、便携式CD播放机、家用VCD、DVD 、数码照相机、手机及手机电池、医疗、汽车及航天领域

  FPC成为环氧覆铜板重要品种

  具有柔性功能、以环氧树脂为基材的挠性覆铜板(FPC),由于拥有特殊的功能而使用越来越广泛,正在成为环氧树脂基覆铜板的一个重要品种。但我国起步较晚有待迎头赶上。

  环氧挠性印制线路板自实现工业生产以来,至今已经历了30多年的发展历程。从20世纪70年代开始迈入了真正工业化的大生产,直至80年代后期,由于一类新的聚酰亚胺薄膜材料的问世及应用,挠性印制电路板使FPC出现了无粘接剂型的FPC(一般将其称为“二层型FPC”)。进入90年代世界上开发出与高密度电路相对应的感光性覆盖膜,使得FPC在设计方面有了较大的转变。由于新应用领域的开辟,它的产品形态的概念又发生了不小的变化,其中把它扩展到包括TAB、COB用基板的更大范围。在90年代的后半期所兴起的高密度FPC开始进入规模化的工业生产。它的电路图形急剧向更加微细程度发展,高密度FPC的市场需求量也在迅速增长。

  FPC也可以称为:柔性线路板

  PCB称为 硬板

  最常有的材料如:

  美资: 杜邦 ROGERS 日资:有泽 TORAY 信越 京瓷

  台资: 台虹 宏仁 律胜 四维 新杨 佳胜

  国产:九江 华弘

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