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PCB焊盤的處理方式及FPC材料的使用

PCB線路板打樣 ? 來源:LONG ? 2019-08-01 16:35 ? 次閱讀

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:不環保。

2。錫鉛電鍍優點: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;不環保。

3。選擇性電鍍金(SEG)選擇性電鍍金意味著PCB的局部區域鍍有金,而其他區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。優點:提供非常平坦的PCB表面,滿足環境要求。適用于細間距元件的PCB。

缺點:需要采用傳統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,FPC經常需要與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。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域中選擇彎曲區域,并且盡可能在彎曲區域中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常彎曲的區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。

由于FPC的特殊性,在路由時應注意以下幾點:

路由規則:優先級是確保信號路由平滑,短,直,穿孔少的原則,盡量避免長而細的圓線,主要是水平,垂直和45度線,避免任意角度線,彎曲部分的弧線,以上細節如下:

1。線寬:考慮到數據線和電源線的線寬要求不一致,保留的線間距平均為0.15mm。

2。線間距:根據大多數制造商目前的生產能力,設計線間距(間距)為0.10mm。

3。線邊距:最外線與FPC輪廓之間的距離設計為0.30mm。空間越大越好。

4。圓角:FPC輪廓上圓角的最小值設計為半徑R = 1.5mm

5。導線垂直于彎曲方向

6。電線應均勻地穿過彎曲區域

7。導線應盡可能厚,以使區域彎曲

8。彎曲區域不得有額外的電鍍金屬(彎曲區域電線未鍍)

9。線寬一致

10。雙面板跡線不能重疊形成“I”形

11。最小化彎曲區域中的層數

12。彎曲區域必須沒有通孔和金屬化孔。

13。彎曲中心軸應位于導線的中心。導線兩側的材料系數和厚度盡可能均勻。這在動態彎曲應用中非常重要。

14。水平面扭轉遵循減小彎曲截面的原則,以增加柔韌性或部分增加銅箔面積以增加韌性。

15。垂直表面彎曲是為了增加彎曲半徑,減少中心區域的層數等。

16。對于有EMI要求的產品,如果FPC上有USB和MIPI等高頻輻射信號線,則應根據EMI測量條件將導電銀箔層添加到FPC中,并將導電銀箔接地以防止EMI。

隨著FPC應用環境的擴展,上述內容將繼續豐富或不適用,但只要您在工作中仔細設計,請多考慮總結一下,我相信設計FPC并不困難,而且很容易使用。

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