柔性电路板的结构、工艺及设计
FPCB工艺制造流程介绍
FPCB工艺制造流程介绍FPCB（Flexible Printed Circuit Board）是柔性印刷电路板的缩写，是一种用于连接电子元器件的柔性基板。
相比于传统刚性电路板，FPCB具有重量轻、占用空间小、抗挠曲性好等优点，广泛应用于电子产品中，如手机、平板电脑、电视、汽车电子等。
FPCB的制造流程可以分为以下几个步骤：1.基材制备：FPCB的基材通常采用聚酰亚胺薄膜（PI膜）或聚酰胺薄膜（PET膜）。
首先，将所选基材切割成所需尺寸的片状。
然后，通过涂覆、预处理等工序，使基材表面具有良好的光滑度、抗腐蚀性和粘附性，以便后续的电路制作。
2.电路制作：在基材表面形成金属电路。
首先，通过将黄光热敏干膜或红外固化干膜覆盖在基材表面，然后使用光刻机将光阻膜暴露在紫外光下，并通过光刻胶刻蚀机去除未暴露的光刻胶，从而形成电路图案。
接下来，使用化学腐蚀方法去除暴露的金属，留下所需的电路线路。
最后，通过添加金属层或金属箔来增强电路线路的导电性。
3.掩模制作：为了保护电路和提高可靠性，需要在电路线路上覆盖一层保护层，即掩模层。
掩模层通常由聚酰胺、PI、PET等材料制成，通过涂敷、固化等工艺将其覆盖在电路线路上。
4.电路连接：将电路连接到器件或其他电路上。
这个步骤通常涉及钎焊、熔胶或贴片等技术。
5.耐热性和电气特性测试：为了确保FPCB的质量和可靠性，需要对其进行耐热性和电气特性测试。
耐热性测试通常包括高温老化测试和热冲击测试，以检查FPCB在高温环境下的性能和可靠性。
电气特性测试通常包括导通性测试、绝缘性测试、阻抗测试等，以确保FPCB的电气参数符合要求。
6.终检和包装：对FPCB进行最终检查，并进行包装，以便于出货和运输。
总结起来，FPCB的制造流程包括基材制备、电路制作、掩模制作、电路连接、耐热性和电气特性测试以及终检和包装等步骤。
每个步骤都十分重要，对于FPCB的质量和可靠性起着决定性的作用。
因此，在制造过程中，需要严格控制各个工艺参数，确保每个步骤都能达到设计要求，并通过各种测试手段对FPCB进行全面的检测和验证，以提供高质量的产品。
柔性电子器件设计与制造工艺
柔性电子器件设计与制造工艺柔性电子器件是指采用柔性基底材料进行设计和制造的电子器件。
相比于传统的刚性电子器件，柔性电子器件具有重量轻、可弯曲、可卷曲等特点，适用于众多领域，如可穿戴设备、可卷曲显示器和智能医疗器械等。
本文将介绍柔性电子器件的设计原理和制造工艺。
一、柔性电子器件设计原理柔性电子器件的设计原理是基于柔性基底材料的特性开展的。
柔性基底材料常见的有聚酰亚胺（PI）、聚氨酯（PU）和聚甲基丙稀酸甲酯（PMMA）等。
根据不同的器件设计需求，选择适合的柔性基底材料，并通过特定的工艺来实现柔性电子器件的设计。
在柔性电子器件的设计过程中，需考虑以下几个因素：1.器件功能：确定器件的主要功能，如传感、存储或通信等。
2.材料选择：选择适合的柔性基底材料，并考虑材料的导电、绝缘和耐久性等性能。
3.电路布线：根据器件功能要求，设计合理的电路布线方式，确保信号的稳定传输。
4.组装方式：确定组装方式，如黏贴、印刷或激光刻蚀等，以实现电子元件的固定和连接。
二、柔性电子器件制造工艺柔性电子器件的制造工艺主要包括柔性基底加工、电路制备、封装和加工等多个环节。
1.柔性基底加工柔性基底加工是整个制造过程的基础。
首先，根据设计图纸，将柔性基底材料进行裁切，得到合适尺寸的基底片。
然后，进行清洗和表面处理，以提高材料表面的附着性和稳定性。
2.电路制备柔性电子器件的电路制备方式多种多样，常见的有印刷电路板（PCB）制备、印刷电子、薄膜转移和裸片制程等。
（1）PCB制备：将导电墨水通过印刷方式直接印刷在基底片上制备电路。
该方式适用于简单电路和大面积器件制备。
（2）印刷电子：利用特定的印刷工艺，在柔性基底上印刷电子元件，如电容器、电感器和电阻器等。
该方式适用于柔性基底上的复杂电路制备。
（3）薄膜转移：利用特殊的薄膜材料，将电路图案从载体上转移到柔性基底上。
该方式适用于高精度和高密度电路的制备。
（4）裸片制程：将芯片直接粘合在柔性基底上，形成电子器件。
fpcb生产工艺
fpcb生产工艺
FPCB（柔性印制电路板）是一种采用柔性基材制成的电路板，具有柔性、轻薄、可弯曲等特点。
它被广泛应用于手机、平板电脑、汽车电子、医疗设备等领域。
FPCB的生产工艺可以分
为以下几个步骤：
第一步，材料选择。
FPCB通常采用聚酰亚胺（PI）材料作为
基材，这种材料具有良好的柔性和耐高温性能。
此外，生产中还需要选择适合的导电材料和保护膜。
第二步，图纸设计。
根据产品的需求，设计师会制作相应的FPCB图纸，包括电路布线、焊盘位置、尺寸等。
第三步，制版。
根据图纸进行制版，制作出铜膜和介质膜。
铜膜是电路的导电层，而介质膜则是电路的绝缘层。
第四步，成型。
在成型工艺中，将铜膜和介质膜通过加热和压力的组合作用，使其与基材聚酰亚胺粘贴在一起。
第五步，压铜。
利用机械或化学方法将多余的铜膜去除，只保留需要的电路部分。
第六步，遮光。
通过涂覆光敏胶，利用UV光进行曝光和显影，形成电路的图案。
第七步，镀金。
在电路上涂覆一层导电性强的金属，可以提高电路的导电性和耐腐蚀性。
第八步，割线。
通过机械或激光加工，将不同的电路单元分开。
第九步，检测。
对FPCB进行严格的检测，包括导通测试、阻抗测试、外观检查等。
第十步，组装。
根据产品的需求，将FPCB与其他组件如芯片、电阻、电容等进行组装。
以上就是FPCB的一般生产工艺流程。
随着科技的进步，FPCB的生产工艺也在不断改进，如引入激光切割、多层
FPCB等新技术，以满足新产品的需求。
柔性印制电路板设计规范
柔性印制电路板设计规范
一、定义
柔性印制电路板（Flexible Printed Circuit）是一种以薄膜和成膜
的聚酯纤维基材为衬底，在此基材上采用热转印技术和光固化技术制作出
高密度、精密度高的电路的电子产品。
凭借其独特的使用性能，它可用来
替代热敏电路板，折叠印刷电路板，金属硬底的全固态电路板等。
二、原理
FPC原理主要是把铜箔片压在聚酯薄膜上形成一层厚度为25μm-
150μm的，两表面都覆盖有铜线的聚酯薄膜膜层，然后在膜层表面覆盖
层一层热可分解性材料，经加热处理成熔膜，然后将熔膜压到一块模具上，使膜层上的铜线形成图案，经冷却固化，即可完成FPC的制作过程。
三、FPC材料
FPC的衬底材料一般由聚酯薄膜，铜箔片和掩膜材料组成。
（1）聚酯薄膜：FPC的聚酯薄膜分为相对高温型和低温型。
（2）铜箔片：FPC的铜箔片分为热压铜箔和镀铜。
（3）掩膜：FPC的掩模材料一般分为热转印掩模和光敏掩模。
（1）FPC设计时，应根据电路的需要，合理设计板面平面布局。
（2）FPC线路及元件的布局时，应考虑单元尺寸，间距的可制作要
求及电路的稳定性等因素，以确定合理的布局方案。
fpc的工艺流程
fpc的工艺流程FPC(柔性印制电路板)是一种可以弯曲和折叠的电路板，广泛应用于移动设备、电子产品、汽车电子等领域。
本文将介绍FPC的工艺流程。
1. 材料准备：FPC的基材通常选择聚酯薄膜，如聚酯薄膜，需要根据设计要求进行裁切。
另外，还需要准备导电材料(如铜箔)、绝缘材料(如胶粘剂)和保护材料(如聚酰胺)。
2. 铜箔粘贴：将铜箔粘贴在聚酯薄膜上，并通过高温和压力进行固化。
这一步骤的目的是形成FPC的导电路径。
3. 图案绘制：使用光刻技术，在铜箔上涂覆光刻胶，并通过暴光和显影将电路图案转移到铜箔上。
4. 金属蚀刻：将未覆盖光刻胶的铜箔进行蚀刻，以去除不需要的部分。
这样就形成了电路图案。
5. 绝缘层覆盖：在电路图案上覆盖一层绝缘材料，以保护电路并隔离相邻电路之间的干扰。
6. 焊盘制造：通过在电路图案上附加焊盘，以便将FPC与其他电子组件连接。
7. 成型：根据设计要求，将FPC切割成所需的形状和尺寸。
8. 表层涂覆：在FPC表面涂覆一层保护材料，以增加其机械强度和耐温性能。
9. 热处理：将FPC加热，以去除残留的溶剂和提高其导电性能。
10. 电性能测试：通过测试电阻、导通性和绝缘性能等指标，确保FPC的质量符合要求。
11. 包装和交付：将FPC进行包装，以确保其在运输和使用过程中不受损坏，并按照客户要求进行交付。
总结：FPC的工艺流程包括材料准备、铜箔粘贴、图案绘制、金属蚀刻、绝缘层覆盖、焊盘制造、成型、表层涂覆、热处理、电性能测试以及包装和交付。
这一系列步骤确保了FPC的质量和功能性能，使其能够广泛应用于各种电子产品中。
FPC产品简介及设计规范
CVL PI层 CVL 胶层
CCL Copper层 CCL 胶层 CCL PI层
FPC 产品简介——类型（Double side）
2，双面板（Double side） 双面CCL（线路）+上下层保护膜（CVL） 说明：双面板底材两面皆有铜箔，且要经过PTH孔使上下两层导通（其柔软度较单面板差）
FPC 设计规范——设计要求（ COVERLAY）
3，CVL开窗方式： 3.1 钻孔，用圆形窗代替PCB的方形设计
方案是： 让PAD完全露出，或者在保证焊盘面积不变， 偏移中心使孔边距大于0.25mm，可以盖住 PAD的两个角0.1~0.15mm 考虑CVL溢胶的影响，钻孔孔径应单边扩大 0.1~0.15mm
图中零件封装尺寸为0402； 红色为客户的LAYOUT； 绿色是依零件规格书LAYOUT； 两者宽度相当，而间距，长度相 差很远。
潜在的问题: 1，焊接强度不足 2，焊锡过量 3，置件偏位，焊接不良
FPC 设计规范——设计要求（COVERLAY）
一般原则： 1，主要考虑焊垫尺寸是否足够以确保锡量 2，考虑CVL贴合偏位造成的焊垫减小 3，尽可能采用钻孔，尽量避免钻槽 4，矩形及复杂形状的CVL OPEN采用模具冲出形状 具体说明如下： 1，CVL开窗的方法比较
PSA（Pressure Sensitive Adhesive）：感压型（如3M系列） Thermal Set：热固型（结合强度，耐溶剂，耐热，耐潜变）
FPC 产品简介——类型（Singel side）
1，单面板（Singel side） 单面CCL（线路）+保护膜（CVL） 说明：配线密度不高，耐柔折性能好
NC
NC
贴合
NC
FPC制作工艺与材料
FPC制作工艺与材料FPC（Flexible Printed Circuit）是一种柔性印制电路板，由于其可弯曲、可折叠、可卷曲等特点，被广泛应用于电子产品中。
FPC的制作工艺和材料在保证电路性能的同时，还要满足柔性和可靠性的要求。
FPC的制作工艺主要包括以下几个步骤：1.基材准备：FPC的基材通常为聚酰亚胺（PI）薄膜，因其具有良好的耐高温和隔热性能。
在制作FPC之前，首先需要将PI薄膜裁剪成所需的尺寸。
2.铜箔蚀刻：在PI薄膜上涂布一层铜箔，并通过光刻技术将不需要的铜箔区域进行蚀刻，留下所需的电路图案。
3.孔加工：在蚀刻后的铜箔上打孔，用于连接不同层次的电路。
4.表面处理：经过蚀刻和孔加工后，需要对FPC进行表面处理以增加其焊接性能。
常用的表面处理方法包括镀金、喷锡等。
5.接触焊接：将所需的元器件通过热熔或超声波焊接的方式与FPC进行连接。
6.检测和测试：在制作完成后，需要对FPC进行检测和测试，以确保电路的正常工作。
FPC的制作工艺需要使用一系列特殊的材料来实现柔性和可靠性。
以下是常见的FPC材料：1.聚酰亚胺（PI）薄膜：作为FPC的基材，聚酰亚胺薄膜具有良好的抗热性、抗化学腐蚀性和机械强度，可以承受高温和高压环境下的工作。
2.铜箔：用于电路图案的导电层，通常为电解铜箔或镀铜薄膜。
3.耐高温胶粘剂：用于将不同层次的FPC层叠在一起，并保持其柔性特性。
4.表面处理剂：如金、锡等，用于提高焊接性能。
5.保护膜：用于保护FPC的表面，防止化学腐蚀和机械磨损。
FPC制作工艺和材料的选择对于电路性能和可靠性至关重要。
合理的工艺和优质的材料可以确保FPC具有良好的导电性、可靠性和抗干扰能力，并且能够适应各种环境条件下的工作。
随着电子产品的不断发展和创新，FPC制作工艺和材料也在不断进步和改进，以满足更高的需求和挑战。
FPC生产方式及工艺流程
FPC生产方式及工艺流程FPC,即柔性印刷电路板（Flexible Printed Circuit Board），是以薄膜基材为主要材料制成的一种灵活的电路板。
它具有轻薄、柔软、耐弯曲等特点，在现代电子产品中得到越来越广泛的应用。
本文将详细介绍FPC的生产方式及工艺流程。
一、FPC生产方式和分类1.传统铜箔法：传统的FPC生产方式主要通过将铜箔贴合在薄膜基材上，然后进行化学腐蚀和镀铜等工艺步骤来制作电路。
该方法生产的FPC 具有较高的导电性和机械强度，但薄膜基材较薄，易受环境的影响，不适用于高温、高湿等特殊环境下的应用。
2.全膜法：全膜法是一种较为新的FPC生产方式，它是在薄膜基材上直接印刷电路图案，然后进行成型和修边工艺。
该方法生产的FPC具有较高的柔性和可靠性，适用于各类环境下的应用。
根据FPC的用途和结构，它可以分为单面FPC、双面FPC、多层FPC 和刚性-柔性组合FPC等多种类型。
二、FPC生产工艺流程FPC的生产工艺流程一般包括薄膜基材准备、表面处理、电路制作、固化与镀铜、成型和修边、测试和检验以及最终包装等步骤。
下面将详细介绍每个环节的具体操作。
1.薄膜基材准备：选择合适的薄膜基材，并根据产品要求进行裁切和清洗处理，确保基材表面光洁以便于后续的印刷。
2.表面处理：对薄膜基材进行表面处理，包括去除氧化物、增加表面粗糙度和涂覆化学物质等，以提高电路图案在基材上的附着力。
3.电路制作：使用印刷工艺将电路图案印刷在薄膜基材上，包括油墨调配、网版印刷、UV固化等步骤。
根据不同的需求，可以选择单面印刷、双面印刷或多层印刷。
4.固化与镀铜：对印刷完成的电路图案进行固化处理，以增加附着力和耐磨性。
然后通过化学镀铜或真空镀铜等工艺，使电路线路变得导电性好且耐腐蚀。
5.成型和修边：根据产品的要求，采用压力成型或热压成型等工艺将FPC进行整形和成型，使其具有所需的形状和曲率。
然后进行修边处理，去除多余材料，使FPC产生光滑的边缘。
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着越来越多的手机采用翻盖结构，柔性电路板也随之越来越多的被采用。
按照基材和铜箔的结合方式划分，柔性电路板可分为两种：
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。
下面我们要介绍和讨论的也是有胶的柔性板。
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。
材料的性能及选择方法
(1)、基材：
材料为聚酰亚胺(POLYMIDE)，是一种耐高温，高强度的高分子材料。
它是由杜邦发明的高分子材料，杜邦出产的聚酰亚胺名字叫KAPTON。
另外还可买到一些j*****生产的聚酰亚胺，价钱比杜邦便宜。
它可以承受400摄氏度的温度10秒钟，抗拉强度为15，000-30，000PSI。
25μm厚的基材价格最便宜，应用也最普遍。
如果需要电路板硬一点，应选用50μm的基材。
反之，如果需要电路板柔软一点，则选用13μm 的基材。
(2)、基材的透明胶：
分为环氧树脂和聚乙烯两种，都为热固胶。
聚乙烯的强度比较低，如果希望电路板比较柔软，则选择聚乙烯。
基材和其上的透明胶越厚，电路板越硬。
如果电路板有弯折比较大的区域，则应尽量选用比较薄的基材和透明胶来减少铜箔表面的应力，这样铜箔出现微裂纹的机会比较小。
当然，对于这样的区域，应该尽可能选用单层板。
(3)、铜箔：
分为压延铜和电解铜两种。
压延铜强度高，耐弯折，但价格较贵。
电解铜价格便宜得多，但强度差，易折断，一般用在很少弯折的场合。
铜箔厚度的选择要依据引线最小宽度和最小间距而定。
铜箔越薄，可达到的最小宽度和间距越小。
选用压延铜时，要注意铜箔的压延方向。
铜箔的压延方向要和电路板的主要弯曲方向一致。
(4)、保护膜及其透明胶：
同样，25μm的保护膜会使电路板比较硬，但价格比较便宜。
对于弯折比较大的电路板，最好选用13μm的保护膜。
透明胶同样分为环氧树脂和聚乙烯两种，使用环氧树脂的电路板比较硬。
当热压完成后，保护膜的边缘会挤出一些透明胶，若焊盘尺寸大于保护膜开孔尺寸时，此挤出胶会减小焊盘尺寸并造成其边缘不规则。
此时，应尽量选用13μm厚度的透明胶。
(5)、焊盘镀层：
对于弯折比较大又有部分焊盘裸露的电路板，应采用电镀镍+化学镀金层、镍层应尽可能薄：0．5-2μm，化学金层0.05-0．1μm。
焊盘及引线的形状设计
(1)．SMT焊盘：
——普通焊盘：
防止微裂纹的发生。
——加强型焊盘：
如果要求焊盘强度很高或做加强型设计。
——LED焊盘：
由于LED的位置要求很高并且往往在组装过程中受力，故其焊盘要做特殊设计。
——QFP、SOP或BGA的焊盘:
由于角上的焊盘应力较大，要做加强型设计。
(2)．引线：
——为了避免应力集中，引线要避免直角拐角，而应采用圆弧形拐角。
——接近电路板外形拐角处的引线，为避免应力集中，应做如下设计：对外接口的设计
(1)、焊接孔或插头处的电路板设计：
由于焊接孔或插头处在插接操作时应力较大，要做加强型设计以避免裂纹。
用加强板来增加电路板焊接孔插头处的硬度，厚度一般为0．2-0．3mm，材料为聚酰亚胺、PET或金属。
对于焊盘镀层，插头最好选电镀镍+硬金，焊孔选电镀镍+化学金。
(2)、热压焊接处的设计：
一般用于两个柔性板或柔性板与硬电路板的连接。
若在热压焊区域附近需要弯折电路板，要在此区域上贴聚酰亚胺胶带或点胶进行保护以避免焊盘根部折断。
(3)、ACF热压处的设计：
冲压孔和小电路板边角的设计(见表3)
针对SMT的设计：
(1)、元器件的方向：
元件的长度方向要避开柔性板的弯曲方向。
(2)、大的QFP或BGA要在柔性板反面贴加强板或在IC下灌胶。
加强板的材料为FR4，厚度大于0．2毫米，面积大于元件外边缘0．5毫米。
(3)、柔性板靠近边缘的部位要做两个定位孔。
还需要做两个贴片用识别焊盘，其直径为1毫米，距离其他焊盘至少3．5毫米，表面镀金或镀锡，平面度要好。
(4)、如果大的柔性板是由许多小板组成，每个小板上要做一个环形(内径3．2毫米)的坏电路板识别焊盘。
若此小电路板已损坏，可用黑色记号笔把此识别焊盘涂黑，以避开以后的操作。
(5)、元件离电路板边缘的最小距离为2．5毫米，元件之间的最小间距为0．5毫米。
(6)、元件下不要有过孔，因为助焊剂会流过过孔造成污染。
针对电性能的设计
(1)、最大电流和线宽，线高的关系：(见表)
(2)、阻抗和噪音的控制：
——选用绝缘性强的透明胶，如：聚乙烯。
避免选用环氧树脂。
——在高阻抗或高频电路中，要增加导线和接地板间的距离。
——还可采用以上几种设计方式：
SMT工艺的特殊设计
(1)、在印锡膏和贴片工艺中的定位方式：
由于柔性板厚度很薄并有柔性，若用电路板边缘定位，定位精度很差。
应采用定位孔定位。
在印锡膏时为了躲开漏板，要采用带弹簧销的支
撑平板。
(2)、印锡膏、贴片、过加热炉直到目检完，全程使用支撑板固定。
以避免操作中造成焊点损坏。