什么是FPC?

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2023-01-31 11:48:18 680

一、概述

柔性印刷电路板（Flexible Printed Circuit，简称FPC）是美国在20世纪70年代为发展太空火箭技术而开发的一项技术。它由聚酯薄膜或聚酰亚胺作为基材制成，具有高可靠性和优异的柔韧性。通过在柔性薄塑料片上嵌入电路设计，可以在狭窄有限的空间内堆叠大量精密元件，形成柔性电路。这种电路可以随意弯曲、折叠、重量轻、体积小、散热好、安装方便，突破了传统的互连技术。在柔性电路的结构中，材料有绝缘薄膜、导体和粘合剂。柔性印制电路是满足电子产品小型化和移动化要求的*解决方案。

传统的人工检测方式已经不能满足生产需要。 FPC缺陷自动检测已成为产业发展的必然趋势。

FPC图片

-二、FPC构成材料

-1、绝缘膜

绝缘膜形成电路的基层，粘合剂将铜箔粘合到绝缘层上。在多层设计中，它然后粘合到内层。它们还用作保护罩，使电路免受灰尘和湿气的影响，并减少弯曲过程中的应力。铜箔形成导电层。

在一些柔性电路中，使用由铝或不锈钢制成的刚性元件，可以提供尺寸稳定性、放置元件和导线的物理支撑以及应力消除。粘合剂将刚性部件和柔性电路粘合在一起。此外，还有一种材料有时会用在柔性电路中，这就是胶粘层，它是在绝缘薄膜的两侧涂上胶粘剂而形成的。胶粘层具有环保和电绝缘功能，可以消除一层薄膜，具有层数少的多层粘合能力。

绝缘薄膜材料的种类很多，但最常用的是聚酰亚胺和聚酯材料。美国近80%的柔性电路制造商使用聚酰亚胺薄膜材料，约20%使用聚酯薄膜材料。聚酰亚胺材料不易燃、几何形状稳定、撕裂强度高，并且能够承受焊接温度。聚酯，又称聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），其物理性能与聚酰亚胺相似，介电常数较低，吸湿性小，但不耐高温。聚酯的熔点为 250°C，玻璃化转变温度 (Tg) 为 80°C，这限制了它们在需要大量端焊的应用中的使用。在低温应用中，它们表现出刚性。尽管如此，它们适用于手机等不需要暴露在恶劣环境中的产品。聚酰亚胺绝缘薄膜通常与聚酰亚胺或丙烯酸粘合剂结合，聚酯绝缘材料通常与聚酯粘合剂结合。

-2. 导线

铜箔适用于柔性电路。它可以进行电沉积 (ED) 或电镀。电解铜箔的一面是有光泽的，而另一面的加工面是无光泽的。它是一种柔性材料，可以制成多种厚度和宽度。ED铜箔的雾面通常经过特殊处理以提高其结合能力。锻造铜箔除了具有柔韧性外，还具有刚度和光滑度的特点。它适用于需要动态偏转的应用。

-3.粘合剂

除了将绝缘薄膜与导电材料粘合外，粘合剂还可以用作覆盖层、保护涂层和覆盖涂层。两者之间的主要区别在于所使用的应用方法。覆盖层与覆盖绝缘膜接合以形成具有层叠结构的电路。用于覆盖和涂覆粘合剂的丝网印刷技术。并非所有层压结构都包含粘合剂，没有粘合剂的层压板可形成更薄的电路和更大的柔韧性。与基于粘合剂的层压结构相比，它具有更好的导热性。由于无胶柔性电路的薄型结构和消除了胶粘剂的热阻，从而提高了导热性能。

-三、FPC生产工艺

-双面板电路板

切割→钻孔→PTH→电镀→预处理→贴干膜→对准→曝光→显影→图形电镀→剥离→预处理→贴干膜→对准曝光→显影→蚀刻→剥离→表面处理→贴覆盖膜→压制→固化→浸镍金→印刷字符→剪切→电气测试→冲压→终检→包装→出货

-单面板电路板

切割→钻孔→贴干膜→对位→曝光→显影→蚀刻→剥离→表面处理→覆盖膜→压合→固化→表面处理→沉镍金→印刷字符→切割→电测→冲孔切割→终检→包装→ 发货

-四、FPC优缺点

柔性电路板

-优点

1、可自由弯曲、缠绕、折叠，可根据空间布局要求任意排列，可在三维空间移动、展开，实现元器件组装、接线一体化。

2、使用FPC可以大大减小电子产品的体积和重量，适合电子产品向高密度、小型化、高可靠性方向发展。因此，FPC已广泛应用于航空航天、军事、移动通信、笔记本电脑、电脑周边、PDA、数码相机等领域或产品。

3、FPC还具有散热和可焊性好、组装容易、综合成本低等优点，软硬结合的设计也在一定程度上弥补了柔性基板在元器件承载能力上的轻微不足。

-缺点

1、一次性初始成本高：由于柔性PCB是为特殊应用而设计制造的，初始的电路设计、布线、照相师傅需要较高的成本。除非有特殊需要应用柔性PCB，否则通常最好不要在少量应用中使用。

2、FPC改修难：柔性PCB一旦做出来，必须从底图或编程光绘程序上改，不易改。表面覆盖有保护膜，修复前必须去除保护膜，修复后恢复，这是一项相对困难的工作。

3. 尺寸受限：柔性印制板在尚未普及时，通常采用批量法制造。因此，由于生产设备的尺寸，它们不能做得很长很宽。

4、容易损坏：安装接线人员操作不当很容易造成电路损坏，其焊接和返工需要经过培训的人员操作。

-五、FPC焊接操作步骤

1、焊接前先在焊盘上涂上助焊剂，用烙铁进行处理，以免焊盘镀锡不良或氧化，造成焊锡不良。芯片一般不需要加工。

2、用镊子小心地将PQFP芯片放在PCB板上，不要损坏管脚。使其与焊盘对齐，确保芯片放置方向正确。将烙铁头的温度调到300摄氏度以上，在烙铁头上蘸上少量焊锡，用工具压下对准好的芯片，在对角的两个引脚上加少量焊锡。按住芯片，在两个对角位置焊接引脚，使芯片固定不动。焊接对角后，重新检查芯片位置的对齐情况。如有必要，调整或拆除并重新对准PCB板上的位置。

3.开始焊接所有引脚时，在烙铁头加入焊料，并在所有引脚上涂抹助焊剂，以保持引脚湿润。用烙铁头接触芯片每个引脚的末端，直到看到焊料流入引脚。焊接时，请保持烙铁头与焊接的引脚平行，以防止因过度焊接而造成重叠。

4. 焊接完所有引脚后，用助焊剂润湿所有引脚以清洁焊料。在需要的地方吸掉多余的焊料，以消除任何短路和重叠。最后用镊子检查是否有虚焊。检查完成后，去除电路板上的焊锡，用酒精浸泡硬毛刷沿管脚方向仔细擦拭，直至焊锡消失。

5、SMD阻容元件比较容易焊接。可以先放在一个焊点上，然后放上元器件的一端，用镊子夹住元器件，焊好一端后再看是否放对了。如果已对齐，则焊接另一端。

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