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什么是FPC?

電子創新網|Electronic innovation network|

2023-01-31 11:52:08 687

一、概述

柔性印刷電路板（Flexible Printed Circuit，簡稱FPC）是美國在20世紀70年代為發展太空火箭技術而開發的一項技術。它由聚酯薄膜或聚酰亞胺作為基材制成，具有高可靠性和優異的柔韌性。通過在柔性薄塑料片上嵌入電路設計，可以在狹窄有限的空間內堆疊大量精密元件，形成柔性電路。這種電路可以隨意彎曲、折疊、重量輕、體積小、散熱好、安裝方便，突破了傳統的互連技術。在柔性電路的結構中，材料有絕緣薄膜、導體和粘合劑。柔性印制電路是滿足電子產品小型化和移動化要求的*解決方案。

傳統的人工檢測方式已經不能滿足生產需要。 FPC缺陷自動檢測已成為產業發展的必然趨勢。

FPC圖片

-二、FPC構成材料

-1、絕緣膜

絕緣膜形成電路的基層，粘合劑將銅箔粘合到絕緣層上。在多層設計中，它然后粘合到內層。它們還用作保護罩，使電路免受灰塵和濕氣的影響，并減少彎曲過程中的應力。銅箔形成導電層。

在一些柔性電路中，使用由鋁或不銹鋼制成的剛性元件，可以提供尺寸穩定性、放置元件和導線的物理支撐以及應力消除。粘合劑將剛性部件和柔性電路粘合在一起。此外，還有一種材料有時會用在柔性電路中，這就是膠粘層，它是在絕緣薄膜的兩側涂上膠粘劑而形成的。膠粘層具有環保和電絕緣功能，可以消除一層薄膜，具有層數少的多層粘合能力。

絕緣薄膜材料的種類很多，但最常用的是聚酰亞胺和聚酯材料。美國近80%的柔性電路制造商使用聚酰亞胺薄膜材料，約20%使用聚酯薄膜材料。聚酰亞胺材料不易燃、幾何形狀穩定、撕裂強度高，并且能夠承受焊接溫度。聚酯，又稱聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET），其物理性能與聚酰亞胺相似，介電常數較低，吸濕性小，但不耐高溫。聚酯的熔點為 250°C，玻璃化轉變溫度 (Tg) 為 80°C，這限制了它們在需要大量端焊的應用中的使用。在低溫應用中，它們表現出剛性。盡管如此，它們適用于手機等不需要暴露在惡劣環境中的產品。聚酰亞胺絕緣薄膜通常與聚酰亞胺或丙烯酸粘合劑結合，聚酯絕緣材料通常與聚酯粘合劑結合。

-2. 導線

銅箔適用于柔性電路。它可以進行電沉積 (ED) 或電鍍。電解銅箔的一面是有光澤的，而另一面的加工面是無光澤的。它是一種柔性材料，可以制成多種厚度和寬度。ED銅箔的霧面通常經過特殊處理以提高其結合能力。鍛造銅箔除了具有柔韌性外，還具有剛度和光滑度的特點。它適用于需要動態偏轉的應用。

-3.粘合劑

除了將絕緣薄膜與導電材料粘合外，粘合劑還可以用作覆蓋層、保護涂層和覆蓋涂層。兩者之間的主要區別在于所使用的應用方法。覆蓋層與覆蓋絕緣膜接合以形成具有層疊結構的電路。用于覆蓋和涂覆粘合劑的絲網印刷技術。并非所有層壓結構都包含粘合劑，沒有粘合劑的層壓板可形成更薄的電路和更大的柔韌性。與基于粘合劑的層壓結構相比，它具有更好的導熱性。由于無膠柔性電路的薄型結構和消除了膠粘劑的熱阻，從而提高了導熱性能。

-三、FPC生產工藝

-雙面板電路板

切割→鉆孔→PTH→電鍍→預處理→貼干膜→對準→曝光→顯影→圖形電鍍→剝離→預處理→貼干膜→對準曝光→顯影→蝕刻→剝離→表面處理→貼覆蓋膜→壓制→固化→浸鎳金→印刷字符→剪切→電氣測試→沖壓→終檢→包裝→出貨

-單面板電路板

切割→鉆孔→貼干膜→對位→曝光→顯影→蝕刻→剝離→表面處理→覆蓋膜→壓合→固化→表面處理→沉鎳金→印刷字符→切割→電測→沖孔切割→終檢→包裝→ 發貨

-四、FPC優缺點

柔性電路板

-優點

1、可自由彎曲、纏繞、折疊，可根據空間布局要求任意排列，可在三維空間移動、展開，實現元器件組裝、接線一體化。

2、使用FPC可以大大減小電子產品的體積和重量，適合電子產品向高密度、小型化、高可靠性方向發展。因此，FPC已廣泛應用于航空航天、軍事、移動通信、筆記本電腦、電腦周邊、PDA、數碼相機等領域或產品。

3、FPC還具有散熱和可焊性好、組裝容易、綜合成本低等優點，軟硬結合的設計也在一定程度上彌補了柔性基板在元器件承載能力上的輕微不足。

-缺點

1、一次性初始成本高：由于柔性PCB是為特殊應用而設計制造的，初始的電路設計、布線、照相師傅需要較高的成本。除非有特殊需要應用柔性PCB，否則通常最好不要在少量應用中使用。

2、FPC改修難：柔性PCB一旦做出來，必須從底圖或編程光繪程序上改，不易改。表面覆蓋有保護膜，修復前必須去除保護膜，修復后恢復，這是一項相對困難的工作。

3. 尺寸受限：柔性印制板在尚未普及時，通常采用批量法制造。因此，由于生產設備的尺寸，它們不能做得很長很寬。

4、容易損壞：安裝接線人員操作不當很容易造成電路損壞，其焊接和返工需要經過培訓的人員操作。

-五、FPC焊接操作步驟

1、焊接前先在焊盤上涂上助焊劑，用烙鐵進行處理，以免焊盤鍍錫不良或氧化，造成焊錫不良。芯片一般不需要加工。

2、用鑷子小心地將PQFP芯片放在PCB板上，不要損壞管腳。使其與焊盤對齊，確保芯片放置方向正確。將烙鐵頭的溫度調到300攝氏度以上，在烙鐵頭上蘸上少量焊錫，用工具壓下對準好的芯片，在對角的兩個引腳上加少量焊錫。按住芯片，在兩個對角位置焊接引腳，使芯片固定不動。焊接對角后，重新檢查芯片位置的對齊情況。如有必要，調整或拆除并重新對準PCB板上的位置。

3.開始焊接所有引腳時，在烙鐵頭加入焊料，并在所有引腳上涂抹助焊劑，以保持引腳濕潤。用烙鐵頭接觸芯片每個引腳的末端，直到看到焊料流入引腳。焊接時，請保持烙鐵頭與焊接的引腳平行，以防止因過度焊接而造成重疊。

4. 焊接完所有引腳后，用助焊劑潤濕所有引腳以清潔焊料。在需要的地方吸掉多余的焊料，以消除任何短路和重疊。最后用鑷子檢查是否有虛焊。檢查完成后，去除電路板上的焊錫，用酒精浸泡硬毛刷沿管腳方向仔細擦拭，直至焊錫消失。

5、SMD阻容元件比較容易焊接。可以先放在一個焊點上，然后放上元器件的一端，用鑷子夾住元器件，焊好一端后再看是否放對了。如果已對齊，則焊接另一端。

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