手机FPC性能介绍.
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(1)、形成元件导体线路。 (2)、形成层间互连线路或印制线路。
在FPC基材选择上使用PI材料也是考虑到开孔、开槽方便不容易产 生粉屑、灰尘的原因。
六、FPC在手机中的具体应用
• 按键FPC: 按键FPC一般情况下为单层板,FPC对于抗挠性要求不高 所以可以用PET的材质作为FPC的基板材料,也可以在FPC 上也可以涂助焊剂; 按键FPC上往往有LED器件和对应 位置有Dome,因此对FPC的平整度、位置的准确性要求 较高。但按键转接FPC对挠性要求比较高。
二、FPC的基本结构Hale Waihona Puke Baidu组成材料(一)
FPC的厚度大约为0.10mm~0.15mm只有PCB的1/10左右。 FPC的基本结构(双面板)
• 铜箔:fpc的导电材料主要是铜箔,导电层除要求导电外须耐弯折。通常所 用的材料为电解铜和压延铜,压延铜抗弯折性、延展性能优于于电解铜。 动态弯折的FPC一般使用压延铜。 厚度:通常为1oz与1/2oz两种最常用的厚度为1oz即35um;压延铜箔的延展 性、抗弯曲性优于电解铜箔,压延铜箔的延伸率为20%~45%,电解铜箔 的延伸率为4%~40%。 电解铜箔是采用电镀方式形成,其铜微粒结晶状态为垂直针状,易在蚀刻 时形成垂直的线条边缘,有利于精密线路的制作;但在弯曲半径小于5mm 或动态挠曲时,针状结构易发生断裂;因此,柔性电路基材多选用压延铜 箔,其铜微粒呈水平轴状结构,能适应多次绕曲。
三、FPC的设计要求
(一)空间布局:各元器件的封装一定都在FPC上的元件区域内,元件封装PAD 边缘可与元件区域边缘重合,但不得超出。
• 元件焊盘、走线、过孔、铜箔距离PCB边缘不少于0.25mm;焊盘与焊盘的间 距不少于0.35mm。焊盘、走线、过孔与定位孔边缘的距离不小于0.25mm。
• 背光或触摸屏接口焊盘两侧应与元件焊盘有2.0mm以上的间距;接口焊盘背面 不要放元件,避免焊接时使背面元件受热造成焊接不良甚至脱落。
• 接着剂:接着剂的材料通常是树脂型高分子材料。起连接 上下两种基材的作用。接着剂材料的选择通常和基材的材 质相联系,PI、PET选择不一样接着剂所采用材料有所不 同
二、FPC的基本结构和组成材料(三)
• 保护胶片:同一款FPC中保护胶片和基材胶片的材质多数情 况下一样的材质即PI或PET 。保护胶片主要起保护和绝缘作 用。
• 导电银浆:FPC制造中有用导电油墨印刷在绝缘膜上形成导 线或屏蔽层,这种导电油墨印刷形成导电层,其电阻较低、 结合可靠、可挠曲容易固化。
• FPC的连接方式:FPC的连接方式主要有两种:一种是焊接 式另一种是连接器插件式。
三、FPC的表面处理工艺
• FPC的表面处理工艺主要是指与FPC焊接、插接口的处理工 艺其目的主要是防止氧化、导通性能良好。
(二)走线规则:
• 走线以短、直、少打过孔为原则,应尽量避免长、细和绕圈子的走线。
• 走线以横线、竖线和45度线为主,尽量避免走任意角度线,FPC弯折 部分
• 尽量走弧度线
• 走线线宽最小取0.075mm,线间距为0.075,而LCD接口部分走线最小 线间距可取0.06mm。对于电源线,地线线宽取0.25mm;背光、触摸屏 走线取0.20mm;RESET线取0.15mm。过孔规格一般为:0.5/0.25mm。 各项参数设置大致。
四、FPC生产流程
五、FPC主要工艺加工技术
• 曝光:就是通过干膜的作用使线路图形转移到板子上面,曝光通常 是采用感光法进行的,感光法就是利用紫外曝光机使预先已涂布在 铜箔表面上的抗蚀剂层形成FPC线路图形。干膜主要构成:PE,感光 阻剂。干膜贴在板材上,经曝光后显影后,使线路基本成型,在此 过程中干膜主要起到了影象转移的功能,而且在蚀刻的过程中起到 保护线路的作用。
二、FPC的基本结构和组成材料(二)
• 基板胶片(绝缘基材)绝缘基材是一种可挠曲的绝缘薄膜。 印制板的基本特性取决于基板材料的性能,提高基板的性 能对于整个FPC抗弯折性能的提高起着非常关键的作用, 基板的功能在于提供导体的载体和线路间绝缘介质的作用。 一般绝缘基材的厚度选择在0.0127mm~0.127mm之间。常 用的基材材料有,聚酰亚胺薄膜(PI)和聚酯薄膜(我们 通常所说的PET材料)聚酯薄膜机械、电气性能都比较好, 但耐热性能不好不适合直接焊接装配,另外还有聚四氟乙 烯(PTFE)等材料。
手机FPC性能介绍
2007.12 赖强
目录
• 概念和基本性能 • 结构和基本材料 • FPC的表面处理工艺 • FPC的设计要求 • 生产流程 • FPC的主要制作工艺和加工技术 • FPC在手机中的具体应用 • 可靠性测试中FPC的失效案例 • FPC的性能测试方法
一、FPC的概念和基本性能
概念和基本性能 • FPC:FPC是柔性线路板的简称英文全称为:Flexible
Printed Circuit • 基本特点:弯折空间较大,可以在局部空间里折叠、绕
曲;具有重量轻、厚度薄的特点有利于实现产品小型化、 轻量化和实现电子元器件与导线连接的一体化;FPC散 热性能较好。 • FPC的主要缺点: 机械强度较小容易龟裂 维修性较差 检测困难 容易产生压痕 制程制作困难 产品的单位成本较高
• PI蚀刻工艺蚀刻是在一定的温度条件下(45—50)℃蚀刻药液经过 喷头均匀喷淋到铜箔的表面,与没有蚀刻阻剂保护的铜发生氧化还 原反应,而将不需要的铜反应掉,露出基材再经过脱膜处理后使线 路成形.
• 开孔 常用的双层FPC中由于上下两层之间会有导通连接,这种连接的方 式就是蚀刻法的PI基材开孔、开槽。 FPC开孔的目的:
• 电镀金:附着性强、邦定性能好、延展性好。插接式FPC 必须采用电镀金工艺
由于电镀金工艺要求FPC上每个铜皮需通电电镀,所以不 能存在孤岛铜皮;如果确实不能避免孤岛而又必须采用电 镀金工艺的,可将孤岛与其他通电铜皮用细铜线连接(具 体可由供应商自定),用于通电电镀,最终在连接线上钻 孔切断。
• 化学金:附着性差、均匀性好、无法邦定、容易开裂。对 走线没有特别要求。
在FPC基材选择上使用PI材料也是考虑到开孔、开槽方便不容易产 生粉屑、灰尘的原因。
六、FPC在手机中的具体应用
• 按键FPC: 按键FPC一般情况下为单层板,FPC对于抗挠性要求不高 所以可以用PET的材质作为FPC的基板材料,也可以在FPC 上也可以涂助焊剂; 按键FPC上往往有LED器件和对应 位置有Dome,因此对FPC的平整度、位置的准确性要求 较高。但按键转接FPC对挠性要求比较高。
二、FPC的基本结构Hale Waihona Puke Baidu组成材料(一)
FPC的厚度大约为0.10mm~0.15mm只有PCB的1/10左右。 FPC的基本结构(双面板)
• 铜箔:fpc的导电材料主要是铜箔,导电层除要求导电外须耐弯折。通常所 用的材料为电解铜和压延铜,压延铜抗弯折性、延展性能优于于电解铜。 动态弯折的FPC一般使用压延铜。 厚度:通常为1oz与1/2oz两种最常用的厚度为1oz即35um;压延铜箔的延展 性、抗弯曲性优于电解铜箔,压延铜箔的延伸率为20%~45%,电解铜箔 的延伸率为4%~40%。 电解铜箔是采用电镀方式形成,其铜微粒结晶状态为垂直针状,易在蚀刻 时形成垂直的线条边缘,有利于精密线路的制作;但在弯曲半径小于5mm 或动态挠曲时,针状结构易发生断裂;因此,柔性电路基材多选用压延铜 箔,其铜微粒呈水平轴状结构,能适应多次绕曲。
三、FPC的设计要求
(一)空间布局:各元器件的封装一定都在FPC上的元件区域内,元件封装PAD 边缘可与元件区域边缘重合,但不得超出。
• 元件焊盘、走线、过孔、铜箔距离PCB边缘不少于0.25mm;焊盘与焊盘的间 距不少于0.35mm。焊盘、走线、过孔与定位孔边缘的距离不小于0.25mm。
• 背光或触摸屏接口焊盘两侧应与元件焊盘有2.0mm以上的间距;接口焊盘背面 不要放元件,避免焊接时使背面元件受热造成焊接不良甚至脱落。
• 接着剂:接着剂的材料通常是树脂型高分子材料。起连接 上下两种基材的作用。接着剂材料的选择通常和基材的材 质相联系,PI、PET选择不一样接着剂所采用材料有所不 同
二、FPC的基本结构和组成材料(三)
• 保护胶片:同一款FPC中保护胶片和基材胶片的材质多数情 况下一样的材质即PI或PET 。保护胶片主要起保护和绝缘作 用。
• 导电银浆:FPC制造中有用导电油墨印刷在绝缘膜上形成导 线或屏蔽层,这种导电油墨印刷形成导电层,其电阻较低、 结合可靠、可挠曲容易固化。
• FPC的连接方式:FPC的连接方式主要有两种:一种是焊接 式另一种是连接器插件式。
三、FPC的表面处理工艺
• FPC的表面处理工艺主要是指与FPC焊接、插接口的处理工 艺其目的主要是防止氧化、导通性能良好。
(二)走线规则:
• 走线以短、直、少打过孔为原则,应尽量避免长、细和绕圈子的走线。
• 走线以横线、竖线和45度线为主,尽量避免走任意角度线,FPC弯折 部分
• 尽量走弧度线
• 走线线宽最小取0.075mm,线间距为0.075,而LCD接口部分走线最小 线间距可取0.06mm。对于电源线,地线线宽取0.25mm;背光、触摸屏 走线取0.20mm;RESET线取0.15mm。过孔规格一般为:0.5/0.25mm。 各项参数设置大致。
四、FPC生产流程
五、FPC主要工艺加工技术
• 曝光:就是通过干膜的作用使线路图形转移到板子上面,曝光通常 是采用感光法进行的,感光法就是利用紫外曝光机使预先已涂布在 铜箔表面上的抗蚀剂层形成FPC线路图形。干膜主要构成:PE,感光 阻剂。干膜贴在板材上,经曝光后显影后,使线路基本成型,在此 过程中干膜主要起到了影象转移的功能,而且在蚀刻的过程中起到 保护线路的作用。
二、FPC的基本结构和组成材料(二)
• 基板胶片(绝缘基材)绝缘基材是一种可挠曲的绝缘薄膜。 印制板的基本特性取决于基板材料的性能,提高基板的性 能对于整个FPC抗弯折性能的提高起着非常关键的作用, 基板的功能在于提供导体的载体和线路间绝缘介质的作用。 一般绝缘基材的厚度选择在0.0127mm~0.127mm之间。常 用的基材材料有,聚酰亚胺薄膜(PI)和聚酯薄膜(我们 通常所说的PET材料)聚酯薄膜机械、电气性能都比较好, 但耐热性能不好不适合直接焊接装配,另外还有聚四氟乙 烯(PTFE)等材料。
手机FPC性能介绍
2007.12 赖强
目录
• 概念和基本性能 • 结构和基本材料 • FPC的表面处理工艺 • FPC的设计要求 • 生产流程 • FPC的主要制作工艺和加工技术 • FPC在手机中的具体应用 • 可靠性测试中FPC的失效案例 • FPC的性能测试方法
一、FPC的概念和基本性能
概念和基本性能 • FPC:FPC是柔性线路板的简称英文全称为:Flexible
Printed Circuit • 基本特点:弯折空间较大,可以在局部空间里折叠、绕
曲;具有重量轻、厚度薄的特点有利于实现产品小型化、 轻量化和实现电子元器件与导线连接的一体化;FPC散 热性能较好。 • FPC的主要缺点: 机械强度较小容易龟裂 维修性较差 检测困难 容易产生压痕 制程制作困难 产品的单位成本较高
• PI蚀刻工艺蚀刻是在一定的温度条件下(45—50)℃蚀刻药液经过 喷头均匀喷淋到铜箔的表面,与没有蚀刻阻剂保护的铜发生氧化还 原反应,而将不需要的铜反应掉,露出基材再经过脱膜处理后使线 路成形.
• 开孔 常用的双层FPC中由于上下两层之间会有导通连接,这种连接的方 式就是蚀刻法的PI基材开孔、开槽。 FPC开孔的目的:
• 电镀金:附着性强、邦定性能好、延展性好。插接式FPC 必须采用电镀金工艺
由于电镀金工艺要求FPC上每个铜皮需通电电镀,所以不 能存在孤岛铜皮;如果确实不能避免孤岛而又必须采用电 镀金工艺的,可将孤岛与其他通电铜皮用细铜线连接(具 体可由供应商自定),用于通电电镀,最终在连接线上钻 孔切断。
• 化学金:附着性差、均匀性好、无法邦定、容易开裂。对 走线没有特别要求。