1、FPC簡(jiǎn)介：大家都知道，F(xiàn)PC在手機(jī)中得到廣泛應(yīng)用，占有重要地位，它具有普通PCB所不具備的優(yōu)勢(shì)，可用來連接LCD與主板；側(cè)鍵與主板的連接等。FPC即柔性印刷電路板（Flexible Printed Circuit Board），是用柔性的絕緣基材（聚脂薄膜或聚酰亞胺）制成的印刷電路，具有許多硬性印刷電路板不具備的優(yōu)點(diǎn)。它可以自由彎曲、卷繞、折疊，可依照空間布局要求任意安排，并在三維空間任意移動(dòng)和伸縮，從而達(dá)到元器件裝配和導(dǎo)線連接的一體化。該種電路不但可隨意彎曲，而且重量輕，體積小，散熱性好，安裝方便，沖破了傳統(tǒng)的互連技術(shù)概念。FPC還具有良好的散熱性和可焊性以及易于裝連、綜合成本較低等優(yōu)點(diǎn)，

2、軟硬結(jié)合的設(shè)計(jì)也在一定程度上彌補(bǔ)了柔性基材在元件承載能力上的略微不足。利用FPC可大大縮小電子產(chǎn)品的體積，適用電子產(chǎn)品向高密度、小型化、高可靠方向發(fā)展的需要。因此，F(xiàn)PC在航天、軍事、移動(dòng)通訊、手提電腦、計(jì)算機(jī)外設(shè)、PDA、數(shù)碼相機(jī)等領(lǐng)域或產(chǎn)品上得到了廣泛的應(yīng)用。當(dāng)然，F(xiàn)PC也具有很多缺點(diǎn)，例如機(jī)械強(qiáng)度小，易龜裂；制程設(shè)計(jì)困難；重加工的可能性低；檢查困難；無(wú)法單一承載較重的部品；容易產(chǎn)生折、打、傷痕；產(chǎn)品的成本較高等等。但是這些缺點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及它的優(yōu)點(diǎn)給我們帶來的好處，因此，它在電子及通訊行業(yè)得到日趨重視和廣泛的應(yīng)用。2FPC的材料：FPC主要由4部分組成：銅箔基板（Copper Film）、保護(hù)

3、膠片（Cover Film）、補(bǔ)強(qiáng)膠片（PI Stiffener Film）、接著劑膠片（Adhesive Sheet）。涉及到的具體材料如下：銅箔（copper）：基本分成電解銅與壓延銅兩種（手機(jī)FPC一般常用壓延銅箔）。厚度上常見的為1oz與1/2oz（1/2oz銅厚度=0.7 mil=0.018mm。）?；迥z片（base film）：常用材料為PI（聚酰亞胺）。常見的厚度有1mil與1/2mil兩種。接著劑：厚度依客戶要求而決定，一般為0.5mil環(huán)氧樹脂熱固膠。保護(hù)膠片：表面絕緣用。常用材料為PI（聚酰亞胺）。常見的厚度有1mil與1/2mil。補(bǔ)強(qiáng)膠片：補(bǔ)強(qiáng)FPC的機(jī)械強(qiáng)度，方便表

4、面實(shí)裝作業(yè)。常見的厚度有5mil與9mil。 離形紙：避免接著劑在壓著前沾附異物，便于穴作業(yè)。補(bǔ)強(qiáng)材料：常用是PI（屏蔽層內(nèi)補(bǔ)強(qiáng)），F(xiàn)R4（屏蔽層內(nèi)補(bǔ)強(qiáng)），鋼片。層與層之間的膠：1mil環(huán)氧樹脂熱固膠。注：1mil=1/1000in=0.025mm。mil也稱為毫英寸，密耳(千分之一英寸)。1mm=40mil。所有，每層單面板的厚度大概為：0.5mil保護(hù)膠片+0.5mil熱固膠+1/2oz銅箔+0.5mil熱固膠+0.5mil基板=2.7mil=0.0675mm。3FPC的結(jié)構(gòu)：FPC有單面、雙面和多層板之分。雙面、多層印制線路板的表層和內(nèi)層導(dǎo)體通過金屬化實(shí)現(xiàn)內(nèi)外層電路的電氣連接。一般我們所

5、指的單面板是只有一層銅箔，但其實(shí)它一共有5層（包括膠帶，不算補(bǔ)強(qiáng)板），雙面板9層（常規(guī)）。而一般的雙面板是中間一層base film，兩邊有兩層copper。以下兩圖分別為FPC單面板斷面圖和雙面板斷面圖：從圖中我們也可以看出，單面板有5層，雙面板有9層。4FPC制作流程及工藝：FPC的基本制作流程如下圖：?jiǎn)蚊鍲PC工藝流程如下：備料化學(xué)清洗貼膜曝光顯影蝕刻脫?；瘜W(xué)清洗定位層壓烘烤熱風(fēng)整平加強(qiáng)板外型下圖為FPC制作流程中的表面處理工藝：5FPC的連接方式及測(cè)試：FPC的連接方式主要有插接與焊接兩種。插接即把FPC插入connector里，此時(shí)FPC插入端以及金手指的設(shè)計(jì)根據(jù)connector的

6、spec來設(shè)計(jì)。焊接可以把FPC焊接到PCB板上，也可以與B2B connector相焊接。至于FPC的測(cè)試，本身的一些性能測(cè)試都是由廠家來做的，也都能滿足手機(jī)的要求，在此不再贅述。我們最關(guān)心的就是壽命問題。FPC的使用壽命除了考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的因素以外，最主要的就是考慮FPC的材質(zhì)。而在銅箔的選用上最好是選用好的壓延銅箔。關(guān)于壽命測(cè)試，最好的辦法就是通過實(shí)驗(yàn)，通過專用的翻折機(jī)實(shí)驗(yàn)，有自動(dòng)計(jì)數(shù)功能，可以測(cè)試出FPC在正常工作范圍內(nèi)最多可以翻折的次數(shù)。目前還沒有發(fā)現(xiàn)有什么軟件可以模擬分析。至于測(cè)試結(jié)果達(dá)到多少萬(wàn)次，不同的手機(jī)廠家及市場(chǎng)有不同的標(biāo)準(zhǔn)。6FPC的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：FPC是比較脆弱的零件，如果設(shè)計(jì)

7、不得當(dāng)很容易發(fā)生斷裂，例如在折疊手機(jī)中用來連接LCD與主板的FPC就會(huì)經(jīng)常發(fā)生此問題。下面我們就一般普通的折疊手機(jī)的連接主板與LCD的FPC來說明一下：對(duì)于結(jié)構(gòu)來說，我們最關(guān)心的是FPC的外型。在保證功能實(shí)現(xiàn)的前提下，盡量窄、薄，不然在手機(jī)B/C件FPC過孔的地方很容易與殼子刮擦而斷裂。FPC設(shè)計(jì)時(shí)的寬度與pin線寬、線間距及pin數(shù)有關(guān)（pin數(shù)又是根據(jù)實(shí)現(xiàn)的功能及選用的connector pin數(shù)由HW來定的），pin數(shù)多了自然就要做寬，或者用雙面板取代單面板來減少寬度，當(dāng)然厚度勢(shì)必會(huì)有所增加。而pin線寬與pin間距則根據(jù)廠家的實(shí)力不同做的也有所不同，目前一般廠家最小都可以做到0.1mm

8、。由于受手機(jī)整機(jī)厚度、轉(zhuǎn)軸、B/C件FPC過孔的限制，F(xiàn)PC寬度一般會(huì)設(shè)計(jì)成3或3.5mm（如果按3.5mm算，兩邊邊緣的走線距FPC邊緣分別0.4mm，按線寬和線間距都是0.1mm來算，這樣下來，每層板可以布13根線左右），厚度為0.2或0.3mm（FPC為2+2或3+2結(jié)構(gòu)）。至于FPC的長(zhǎng)度問題，因?yàn)镕PC有較好的撓性，很好的彎折性，長(zhǎng)度可以留有余量，沒有必要完全精密計(jì)算。如果設(shè)計(jì)過長(zhǎng)了，待樣品做出來做完翻折實(shí)驗(yàn)后再根據(jù)分析結(jié)果可以適量逐漸減短。如果一開始就設(shè)計(jì)短了，在手機(jī)翻蓋開合的時(shí)候，很容易造成把FPC從connector里拽出來、與PCB或B2B connector脫焊甚至把FPC

9、扯斷等。在設(shè)計(jì)FPC外型的時(shí)候，還要注意拐角的半徑，一般內(nèi)拐角的半徑最小為R1（如果太小，在刀具加工FPC外型以及內(nèi)部走線的時(shí)候會(huì)有問題，且走線應(yīng)盡量遠(yuǎn)離內(nèi)拐角），外拐角半徑為R3或R4。下圖為我們的Dragon FPC圖紙，大家可參閱：另外，很重要的一點(diǎn)，我們?cè)谠O(shè)計(jì)FPC外型的時(shí)候，注意與B/C件以及過孔的間隙。在B/C件壁厚、強(qiáng)度都已滿足的情況下，盡量留多些空間給FPC，由于FPC要在這些地方通過，并隨著手機(jī)翻蓋開合做擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，加上FPC本身比較脆弱，這個(gè)地方也是FPC最容易出問題的地方，很容易使FPC與殼體刮擦，不但翻蓋旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)有聲響，而且時(shí)間久了會(huì)使FPC斷裂而影響壽命。這個(gè)地方的設(shè)計(jì)

10、是我們?cè)O(shè)計(jì)的重中之重。最后，希望大家在用Pro/E設(shè)計(jì)FPC的時(shí)候，用鈑金模塊而不是用part-solid模塊，因?yàn)樵阝k金模塊里，F(xiàn)PC可以做出與實(shí)際情況最為接近的FPC外型，折彎與展平都很容易，而且便于修改，能真實(shí)的模擬出FPC在過孔里的理論真實(shí)位置。注意：以上設(shè)計(jì)所涉及內(nèi)容僅僅是針對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言，一些與硬件相關(guān)的指標(biāo)在這里沒有提及，在做設(shè)計(jì)的時(shí)候，也要配合硬件一起與廠家溝通以做出最完美的設(shè)計(jì)。7FPC常見問題：在我們所關(guān)心的FPC壽命問題中，除了FPC兩端與PCB板或connector的連接產(chǎn)生問題外，對(duì)于FPC的最終嚴(yán)重的后果就是斷裂。如下圖所示：而為了防止FPC在使用一段時(shí)間后斷裂，就

11、要盡量去排除FPC在翻折過程中碰到的問題。下面所述的就是我們常見問題及常用解決辦法：1  FPC與殼體有刮擦。（1）可以讓模廠做一些透明的殼子，裝好整機(jī)后觀察FPC在過孔里的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，找到FPC與殼體的干涉位置，通過改變FPC長(zhǎng)度等以解決該問題。（2）最古老的一個(gè)方法，就是在還沒有FPC樣品的時(shí)候，我們可以把FPC 2D圖紙用紙1：1打印出來（紙要盡量硬一些），剪出外型，小心裝到手機(jī)里，代替FPC發(fā)現(xiàn)并分析解決問題。或者讓廠家做一些沒有走線、只有外形的FPC毛坯樣品，裝到手機(jī)里分析。（3）可以在FPC上與孔徑接觸的地方貼一層泡棉，這樣轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候殼體不會(huì)直接與FPC接觸，從而減小對(duì)FP

12、C的損害以增加其壽命。但此方法有種治標(biāo)不治本的感覺，最好還是從設(shè)計(jì)本身找原因以做到真正解決。（4）為避免FPC與殼體有刮擦，國(guó)外常有做法是把殼內(nèi)裝一根鐵軸，F(xiàn)PC固定到鐵軸上，避免開合翻蓋時(shí)FPC與殼體碰撞，磨擦。（5）現(xiàn)在很多翻蓋+旋轉(zhuǎn)的手機(jī)，在選用FPC時(shí)首先考慮將FPC繞在軸上（上述方法4），或者干脆采用coaxial cable同軸電纜線代替FPC，以避免FPC易扭曲，斷裂等問題的發(fā)生。2在翻折過程中FPC有異響。（1）FPC在軸孔中長(zhǎng)度超過了孔徑（合蓋時(shí)，并無(wú)干涉），但是在翻開到一定角度時(shí)，F(xiàn)PC會(huì)有一個(gè)扭動(dòng)的過程，它會(huì)碰上孔的內(nèi)壁，我們就能聽到異響。常用解決辦法為減小FPC長(zhǎng)度，以確保翻折時(shí)不與內(nèi)壁刮擦且能正常工作；（2）FPC本身是多層，而且與孔的內(nèi)壁在合蓋時(shí)就已經(jīng)干涉，所以在翻蓋時(shí)，始終能聽到異響。我們可以讓廠