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PCB焊盘的处理方式及FPC材料的使用

FPC柔性印刷电路是一种在柔性切割表面上制作的电路形式,可以覆盖或不覆盖(通常用于保护FPC电路)。由于FPC可以各种方式弯曲,折叠或重复移动,因此它的使用越来越广泛。

FPC的基膜通常由聚酰亚胺(聚酰亚胺,PI)制成(简称)和聚酯。

PCB焊盘的处理方式及FPC材料的使用

(涤纶,简称PET),材料厚度为12.5/25/50/75/125um,常用12.5和25um。如果FPC需要在高温下焊接,则材料通常由PI制成,PCB基板通常为FR4

FPC的覆盖层由电介质薄膜和胶水薄膜或柔性介质涂层制成,可防止污染,潮湿,划痕等,主要材料与基材相同,即聚酰亚胺。胺(聚酰亚胺)和聚酯(涤纶),常用材料厚度为12.5um。

FPC设计需要将各层粘合在一起,此时需要使用FPC胶(胶粘剂)。柔性板通常用于丙烯酸,改性环氧树脂,酚醛缩丁醛,增强塑料,压敏粘合剂等,而单层FPC不使用胶粘剂粘合。

在许多应用中,例如焊接器件,柔性板需要加强件以获得外部支撑。主要材料有PI或聚酯薄膜,玻璃纤维,高分子材料,钢板,铝板等。 PI或聚酯薄膜是柔性板增强的常用材料,厚度一般为125um。玻璃纤维(FR4)增强板的硬度高于PI或聚酯,并用于较硬的地方。

PCB焊盘的处理方式及FPC材料的使用

有多种方法可以处理FPC的焊盘相对于PCB焊盘的处理方式。以下是常见的:

1。化学镍金也被称为化学浸金或浸金。通常,PCB的铜金属表面上使用的化学镀镍层的厚度为2.5um-5.0um,浸金(99.9%纯金)层的厚度为0.05um-0.1um(之前为PCB)工厂工人使用替换方法替换pcb池中的金币。技术优势:表面光滑,储存时间长,易焊接;适用于细间距元件和更薄的PCB。对于FPC,它更合适,因为它更薄。缺点:不环保。

2。锡铅电镀优点:可直接在焊盘上添加扁铅锡,具有良好的可焊性和均匀性。对于某些处理过程(如HOTBAR),必须在FPC上使用此方法。缺点:铅易氧化,储存时间短;需要拉电镀线;不环保。

3。选择性电镀金(SEG)选择性电镀金意味着PCB的局部区域镀有金,而其他区域则用另一种表面处理进行处理。电镀金是指在PCB的铜表面上施加镍层,然后电镀金层。镍层的厚度为2.5μm至5.0μm,金层的厚度通常为0.05μm至0.1μm。优点:镀金层较厚,具有很强的抗氧化性和耐磨性。 “金手指”一般采用这种治疗方式。缺点:不环保,氰化物污染。

4。有机可焊性保护层(OSP)此过程是指具有特定有机物质的裸PCB铜表面的表面覆盖层。优点:提供非常平坦的PCB表面,满足环境要求。适用于细间距元件的PCB。

缺点:需要采用传统波峰焊和选择性波峰焊工艺的PCBA,不允许进行OSP表面处理。

5。热风平整(HASL)此过程是指覆盖PCB裸露金属表面的63/37铅锡合金。热风整平铅锡合金涂层的厚度为1um-25um。热空气整平工艺难以控制镀层的厚度和焊盘图案。不推荐用于具有细间距元件的PCB,因为细间距元件需要焊盘的高平坦度;热风整平过程适用于薄FPC。

PCB焊盘的处理方式及FPC材料的使用

在设计中,FPC经常需要与PCB一起使用。在两者之间的连接中,板对板连接器,连接器和金手指,HOTBAR,软和硬键合板以及手动焊接通常用于不同的应用。环境方面,设计人员可以使用相应的连接方法。

在实际应用中,根据应用要求确定是否需要ESD屏蔽。当FPC柔韧性要求不高时,可以通过实心铜皮和厚介质实现。当灵活性要求很高时。

PCB焊盘的处理方式及FPC材料的使用

由于FPC的柔软性,它是在受到压力时易于破裂,因此FPC保护需要一些特殊的手段。

常用方法有:

1。柔性型材上的内角的最小半径为1.6 mm。半径越大,可靠性越高,抗撕裂性越强。在形状的角落,可以添加靠近板边缘的线以防止FPC被撕裂。

2。 FPC上的裂缝或槽必须以直径不小于1.5 mm的圆孔结束,这在FPC的相邻两个部分需要单独移动的情况下也是必需的。

3。为了获得更好的柔韧性,需要在均匀的宽度区域中选择弯曲区域,并且尽可能在弯曲区域中FPC宽度变化和迹线密度不均匀。

4。加强筋(Stiffener)又称加强筋,主要用于获得外部支撑,材料的使用有PI,聚酯,玻璃纤维,高分子材料,铝,钢等。合理设计加强板的位置,面积和材料对避免FPC撕裂有很大的作用。

5。在多层FPC设计中,需要在产品使用期间经常弯曲的区域进行气隙分层设计。尝试使用薄材料PI材料来增加FPC柔软度,防止FPC在反复弯曲过程中破裂。

6。当空间允许时,应在金手指和连接器之间的接合处设计双面胶固定区域,以防止金手指和连接器在弯曲过程中脱落。

7。 FPC定位丝网应设计在FPC和连接器之间的连接处,以防止FPC在装配过程中歪斜。

PCB焊盘的处理方式及FPC材料的使用

由于FPC的特殊性,在路由时应注意以下几点:

路由规则:优先级是确保信号路由平滑,短,直,穿孔少的原则,尽量避免长而细的圆线,主要是水平,垂直和45度线,避免任意角度线,弯曲部分的弧线,以上细节如下:

1。线宽:考虑到数据线和电源线的线宽要求不一致,保留的线间距平均为0.15mm。

2。线间距:根据大多数制造商目前的生产能力,设计线间距(间距)为0.10mm。

3。线边距:最外线与FPC轮廓之间的距离设计为0.30mm。空间越大越好。

4。圆角:FPC轮廓上圆角的最小值设计为半径R = 1.5mm

5。导线垂直于弯曲方向

6。电线应均匀地穿过弯曲区域

7。导线应尽可能厚,以使区域弯曲

8。弯曲区域不得有额外的电镀金属(弯曲区域电线未镀)

9。线宽一致

10。双面板迹线不能重叠形成“I”形

11。最小化弯曲区域中的层数

12。弯曲区域必须没有通孔和金属化孔。

13。弯曲中心轴应位于导线的中心。导线两侧的材料系数和厚度尽可能均匀。这在动态弯曲应用中非常重要。

14。水平面扭转遵循减小弯曲截面的原则,以增加柔韧性或部分增加铜箔面积以增加韧性。

15。垂直表面弯曲是为了增加弯曲半径,减少中心区域的层数等。

16。对于有EMI要求的产品,如果FPC上有USB和MIPI等高频辐射信号线,则应根据EMI测量条件将导电银箔层添加到FPC中,并将导电银箔接地以防止EMI。

随着FPC应用环境的扩展,上述内容将继续丰富或不适用,但只要您在工作中仔细设计,请多考虑总结一下,我相信设计FPC并不困难,而且很容易使用。

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