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常见的FPC电路设计问题

2018-02-28
类别:技术信息
eye 131
文章创建人 拍明


一、焊盘的重叠

1、焊盘(除表面贴焊盘外)的重叠,意味孔的重叠,在钻孔工序会因为在一处多次钻孔导致断钻头,导致孔的损伤。

2、多层板中两个孔重叠,如一个孔位为隔离盘,另一孔位为连接盘(花焊盘),这样绘出底片后表现为隔离盘,造成的报废。

二、图形层的滥用

1、在一些图形层上做了一些无用的连线,本来是四层板却设计了五层以上的线路,使造成误解。

2、设计时图省事,以Protel软件为例对各层都有的线用Board层去画,又用Board层去划标注线,这样在进行光绘数据时,因为未选Board层,漏掉连线而断路,或者会因为选择Board层的标注线而短路,因此设计时保持图形层的完整和清晰。

3、违反常规性设计,如元件面设计在Bottom层,焊接面设计在Top,造成不便。

三、字符的乱放

1、字符盖焊盘SMD焊片,给印制板的通断测试及元件的焊接带来不便。

2、字符设计的太小,造成丝网印刷的困难,太大会使字符相互重叠,难以分辨。

四、单面焊盘孔径的设置

1、单面焊盘一般不钻孔,若钻孔需标注,其孔径应设计为零。如果设计了数值,这样在产生钻孔数据时,此位置就出现了孔的座标,而出现问题。

2、单面焊盘如钻孔应特殊标注。

五、用填充块画焊盘

用填充块画焊盘在设计线路时能够通过DRC检查,但对于加工是不行的,因此类焊盘不能直接生成阻焊数据,在上阻焊剂时,该填充块区域将被阻焊剂覆盖,导致器件焊装困难。

六、电地层又是花焊盘又是连线

因为设计成花焊盘方式的电源,地层与实际印制板上的图像是相反的,所有的连线都是隔离线,这一点设计者应非常清楚。这里顺便说一下,画几组电源或几种地的隔离线时应小心,不能留下缺口,使两组电源短路,也不能造成该连接的区域封锁(使一组电源被分开)。

七、加工层次定义不明确

1、单面板设计在TOP层,如不加说明正反做,也许制出来的板子装上器件而不好焊接。

2、例如一个四层板设计时采用TOP mid1、mid2bottom四层,但加工时不是按这样的顺序放置,这就要求说明。

八、设计中的填充块太多或填充块用极细的线填充

1、产生光绘数据有丢失的现象,光绘数据不完全。

2、因填充块在光绘数据处理时是用线一条一条去画的,因此产生的光绘数据量相当大,增加了数据处理的难度。

九、表面贴装器件焊盘太短

这是对通断测试而言的,对于太密的表面贴装器件,其两脚之间的间距相当小,焊盘也相当细,安装测试针,必须上下(左右)交错位置,如焊盘设计的太短,虽然不影响器件安装,但会使测试针错不开位。

十、大面积网格的间距太小

组成大面积网格线同线之间的边缘太小(小于0.3mm),在印制板制造过程中,图转工序在显完影之后容易产生很多碎膜附着在板子上,造成断线。

十一、大面积铜箔距外框的距离太近

大面积铜箔距外框应至少保证0.2mm以上的间距,因在铣外形时如铣到铜箔上容易造成铜箔起翘及由其引起的阻焊剂脱落问题。

十二、外形边框设计的不明确

有的客户在Keep layer、Board layer、Top over layer等都设计了外形线且这些外形线不重合,造成pcb生产厂家很难判断以哪条外形线为准。

十三、图形设计不均匀

在进行图形电镀时造成镀层不均匀,影响质量。

十四、铺铜面积过大时应用网格线,避免SMT时起泡

FPC柔性板

柔性电路板(Flexible Printed Circuit Board)又称“FPC柔性板”,是用柔性的绝缘基材制成的印刷电路,具有许多硬性印刷电路板不具备的优点。例如它可以自由弯曲、卷绕、折叠,可依照空间布局要求任意安排,并在三维空间任意移动和伸缩,从而达到元器件装配和导线连接的一体化。利用FPC柔性板可大大缩小电子产品的体积,适用电子产品向高密度、小型化、高可靠方向发展的需要。因此,FPC柔性板在航天、军事、移动通讯、手提电脑、计算机外设、PDA、数字相机等领域或产品上得到了广泛的应用。 FPC柔性板还具有良好的散热性和可焊性以及易于装连、综合成本较低等优点,软硬结合的设计也在一定程度上弥补了柔性基材在元件承载能力上的略微不足。 柔性印刷线路板有单面、双面和多层板之分。所采用的基材以聚酰亚胺覆铜板为主。此种材料耐热性高、尺寸稳定性好,与兼有机械保护和良好电气绝缘性能的覆盖膜通过压制而成最终产品。双面、多层印制线路板的表层和内层导体通过金属化实现内外层电路的电气连接。 柔性线路板的功能可区分为四种,分别为引线路 (Lead Line)、印刷电路 (Printed Circuit)、连接器 (Connector) 以及多功能整合系统 (Integration of Function),用途涵盖了电脑、电脑周边辅助系统、消费性民生电器及汽车等范围。

FPC柔性板.jpg

种类

1、单面板 采用单面PI敷铜板材料于线路完成之后,再覆盖一层保护膜,形成一种只有单层导体的软性电路板。 2、普通双面板 使用双面PI板敷铜板材料于双面电路完成后,两面分别加上一层保护膜,成为一种具有双层导体的电路板。 3、基板生成单面板 使用纯铜箔材料在电路制程中,分别在先后在两面各加一层保护膜,成为一种只有单层导体但在电路板的双面都有导体露出的电路板。 4、基板生成双面板 使用两层单面PI敷铜板材料中间辅以在特定位置开窗的粘结胶进行压合,成为在局部区域压合,局部区域两层分离结构的双面导体线路板以达到在分层区具备高挠曲性能的电路板

缺点

1、优点: (1)可以自由弯曲、卷绕、折叠,可依照空间布局要求任意安排,并在三维空间任意移动和伸缩,从而达到元器件装配和导线连接的一体化; (2)利用FPC可大大缩小电子产品的体积和重量,适用电子产品向高密度、小型化、高可靠方向发展的需要。因此,FPC柔性板在航天、军事、移动通讯、手提电脑、计算机外设、PDA、数字相机等领域或产品上得到了广泛的应用; (3)FPC柔性板还具有良好的散热性和可焊性以及易于装连、综合成本较低等优点,软硬结合的设计也在一定程度上弥补了柔性基材在元件承载能力上的略微不足。 2、缺点: (1)一次性初始成本高 由于软性PCB是为特殊应用而设计、制造的,所以开始的电路设计、布线和照相底版所需的费用较高。除非有特殊需要应用软性PCB外,通常少量应用时,最好不采用。 (2)软性PCB的更改和修补比较困难 软性PCB一旦制成后,要更改必须从底图或编制的光绘程序开始,因此不易更改。其表面覆盖一层保护膜,修补前要去除,修补后又要复原,这是比较困难的工作。 (3)尺寸受限制 软性PCB在尚不普的情况下,通常用间歇法工艺制造,因此受到生产设备尺寸的限制,不能做得很长,很宽。 (4)操作不当易损坏 装连人员操作不当易引起软性电路的损坏,其锡焊和返工需要经过训练的人员操作.

名片

FPC柔性板具有节省空间、减轻重量及灵活性高等诸多优点,全球对柔性线路板的需求正逐年增加。柔性线路板独有的特性使其在多种场合成为刚性线路板及传统布线方案的替代方式,同时它也推动了很多新领域的发展,成长最快的部份是计算机硬盘驱动器(HDD)内部连接线,成长速度位居第二的领域是新型集成电路封装,柔性线路技术在便携设备(如移动电话)中的市场潜力非常大。

分类

按照基材和铜箔的结合方式划分,柔性电路板可分为两种: 有胶柔性板和无胶柔性板。 其中无胶柔性板的价格比有胶的柔性板要高得多,但是它的柔韧性、铜箔和基材的结合力、焊盘的平面度等参数也比有胶柔性板要好。所以它一般只用于那些要求很高的场合,如:COF(CHIP ON FLEX,柔性板上贴装裸露芯片,对焊盘平面度要求很高)等。 由于其价格太高,目前在市场上应用的绝大部分柔性板还是有胶的柔性板。由于柔性板主要用于需要弯折的场合,若设计或工艺不合理,容易产生微裂纹、开焊等缺陷。

结构

按照导电铜箔的层数划分,分为单层板、双层板、多层板、双面板等。 单层板的结构:这种结构的柔性板是最简单结构的柔性板。通常基材+透明胶+铜箔是一套买来的原材料,保护膜+透明胶是另一种买来的原材料。首先,铜箔要进行刻蚀等工艺处理来得到需要的电路,保护膜要进行钻孔以露出相应的焊盘。清洗之后再用滚压法把两者结合起来。然后再在露出的焊盘部分电镀金或锡等进行保护。这样,大板就做好了。一般还要冲压成相应形状的小电路板。 也有不用保护膜而直接在铜箔上印阻焊层的,这样成本会低一些,但电路板的机械强度会变差。除非强度要求不高但价格需要尽量低的场合,最好是应用贴保护膜的方法。 双层板的结构:当电路的线路太复杂、单层板无法布线或需要铜箔以进行接地屏蔽时,就需要选用双层板甚至多层板。多层板与单层板最典型的差异是增加了过孔结构以便连结各层铜箔。一般基材+透明胶+铜箔的第一个加工工艺就是制作过孔。先在基材和铜箔上钻孔,清洗之后镀上一定厚度的铜,过孔就做好了。之后的制作工艺和单层板几乎一样。双面板的结构:双面板的两面都有焊盘,主要用于和其他电路板的连接。虽然它和单层板结构相似,但制作工艺差别很大。它的原材料是铜箔,保护膜+透明胶。先要按焊盘位置要求在保护膜上钻孔,再把铜箔贴上,腐蚀出焊盘和引线后再贴上另一个钻好孔的保护膜即可。

用途

FPC柔性板主要应用于电子产品的连接部位,比如手机排线,液晶模组等,相比硬板,它体积更小,重量更轻,可以实现弯折挠曲,立体三维组装等好处。一般大部分的软板都要贴元器件。



责任编辑:Davia

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标签: FPC 电路设计

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