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。

（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的基板通常为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。

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。

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。

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。

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。