简述FPC的优缺点以及焊接操作步骤

柔性印刷电路( FPC)是由聚酰亚胺或聚酯薄膜制成的高可靠性和优异的柔性印刷电路板。它具有布线密度高、重量轻、厚度薄、可弯曲性好等特点。

概述

FPC，也被称为柔性印刷电路，因其重量轻，厚度薄，自由弯曲和折叠等优异特性而受到青睐。随着 电子 工业的飞速发展，电路板设计越来越向 高精度、高密度方向发展。传统的人工检测方法已不能满足生产需要，FPC缺陷自动检测已成为工业发展的必然趋势。

柔性印刷电路(FPC)是20世纪70年代美国为发展航天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，可靠性高，柔韧性好。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。柔性印刷电路是满足 电子产品小型化和移动化要求的唯一解决方案。柔性印刷电路可以大大减小电子 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。

FPC合成材料

1绝缘膜,绝缘膜形成电路的基础层，胶粘剂将铜箔粘接在绝缘层上。在多层设计中，它被粘合到内层。它们也用作保护盖，使电路免受灰尘和湿气的影响，并减少弯曲时的压力。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，为元件和导线的放置提供物理支撑，并消除应力。粘合剂将刚性元件和柔性电路粘合在一起。此外，柔性电路中有时还会用到另一种材料，那就是粘接层，它是在绝缘膜的两面涂上粘合剂形成的。粘接层提供环保和电绝缘功能，并可消除一层薄膜，具有用少量层粘合多层的能力。

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。美国所有柔性电路制造商中近80%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，几何稳定，撕裂强度高，耐焊接温度。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，吸湿少，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。然而，它们适用于 手机和其他不需要暴露在恶劣环境中的产品。聚酰亚胺绝缘膜通常与聚酰亚胺或丙烯酸胶粘剂组合，聚酯绝缘材料一般与聚酯胶粘剂组合。

2导体,铜箔适合用在柔性电路中。它可以电沉积(ED)或电镀。电沉积铜箔的一面表面有光泽，而另一面的加工表面是暗淡的。它是一种柔韧的材料，可以制成许多厚度和宽度。ED铜箔的哑光面往往经过特殊处理，以提高其粘接能力。锻造铜箔除了具有柔韧性外，还具有刚性和光滑度的特点。适用于需要动态偏转的应用场合。

3 胶粘剂,胶粘剂除了将绝缘膜粘接到导电材料上外，还可以作为覆盖层，作为保护涂层，作为覆盖涂层。两者的主要区别在于使用的应用方法。所述覆盖层与所述覆盖绝缘膜粘结形成具有层压结构的电路。网印技术用于胶粘剂的覆盖和涂布。并非所有的层压板结构都含有粘合剂，没有粘合剂的层压板形成更薄的电路和更大的灵活性。与基于胶粘剂的层压结构相比，具有更好的导热性。由于无粘合剂柔性电路的薄结构和消除了粘合剂的热阻，从而提高了导热性。它可以用于基于粘接层压结构的柔性电路不能使用的工作环境。

FPC生产工艺

FPC的的类型比较多，有单面FPC，双面以及多层。

1 双面或者多层板电路板的工艺流程，切割→钻孔→PTH→电镀→预处理→干贴膜→对准→曝光→显影→图文电镀→剥离→预处理→干贴膜→对准曝光→显影→蚀刻→剥离→表面处理→粘贴盖板膜→压制→固化→浸镀镍金→印刷文字→剪切→电试→冲孔→终检→包装→装运

2单面板电路板的工艺流程，切割→钻孔→粘贴干膜→对准→曝光→显影→蚀刻→剥离→表面处理→覆盖膜→压制→固化→表面处理→浸镍金→印刷字→切割→电测→冲孔切割→终检→包装→装运

这些工艺并不是一尘不变的，可以根据实际的情况增减部分流程。

FPC的优缺点

1 柔性印刷电路的优点

柔性印刷电路板是采用柔性绝缘基板制成的印刷电路，具有刚性印刷电路板所不具备的许多优点:

1. 可自由弯曲、绕线、折叠，可根据空间布局要求任意排列，并可在三维空间中移动、扩展，从而实现组件装配与电线连接的一体化。

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、计算机外围设备、pda、 数码相机等领域或产品。

3.FPC还具有良好的散热性和可焊性，易于组装，整体成本低等优点。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。

2 柔性印刷电路的缺点

1. 一次性初始成本高:由于柔性 PCB是为特殊应用而设计和制造的，因此初始电路设计，布线和摄影大师需要更高的成本。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的更换和 维修困难:柔性PCB一旦制作完成，必须从底图或编好的绘光程序进行更改，因此不容易更改。表面覆盖一层保护膜，修复前必须将其去除，修复后必须恢复，这是一项相对困难的任务。

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

4. 易损坏:安装和连接人员操作不当，易造成电路损坏，其焊接和返工需要经过培训的人员操作。

FPC焊接操作步骤

1. 焊接前应先在焊盘上涂上助焊剂，并用烙铁进行处理，以免焊盘镀锡不良或氧化而导致焊接不良。 芯片一般不需要加工。

2. 使用镊子小心地将PQFP芯片放置在PCB板上，以免损坏引脚。将其与pad对齐，并确保芯片放置在正确的方向。将烙铁的温度调到300摄氏度以上，在烙铁的尖端沾上少量焊锡，用工具将对齐好的芯片压下，在两个对角引脚上加入少量焊锡。按住芯片，焊接两个对角线位置上的引脚，使芯片固定不动。焊接对角后，重新检查芯片位置的对齐。如有必要，调整或移除并重新调整PCB板上的位置。

3.当开始焊接所有引脚时，在烙铁的尖端添加焊料，并在所有引脚上涂上助焊剂，以保持引脚湿润。用烙铁的尖端触摸芯片的每个引脚的末端，直到你看到焊料流入引脚。焊接时，应使烙铁的尖端与焊接引脚平行，防止因焊接过多而重叠。

4. 焊接所有引脚后，用助焊剂湿润所有引脚以清洁焊料。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误焊现象。检查完成后，将焊料从电路板上取下，用酒精浸泡硬毛刷，沿引脚方向仔细擦拭，直至焊料消失。

5. SMD 电阻- 电容元件相对容易焊接。可以先把它放在焊点上，然后把元件的一端放上去，用镊子夹住元件，一端焊好后再看放置是否正确。如果它已经对齐，然后焊接另一端。

FPC 仿真

FPC上传输的 信号速率越来越高，尤其是在一些光模块或者高速消费类产品上，比如手机、笔记本电脑等。对于特别高速的产品，在使用FPC的时候，为了减少一些网格铜对信号的影响，通常在信号线下采用实铜作为参考。不管使用什么样的设计，FPC的仿真就显得非常重要。下面是在 ADS中进行模块的FPC仿真：

审核编辑：刘清