`( T* [; m8 r: f1 `+ l9 g, v: E1 R9 Z
' V6 {5 Y7 a. P9 e" O, x3 m) |& x4 r本文大纲
1. 柔性板材料介绍
2. 柔性板的设计
3. 柔性板的加工及表面处理
7 r, k" r7 B: j1 [3 ^2 ^4 d4 }
关于FPC柔性电路板，又称挠性板，是由在柔性介质表面制作有导体线路来组成，可以包含或不包含覆盖层。一般导体与柔性介质之间是用胶粘接的，尽管目前也有无胶铜箔材料。柔性板介质的介电常数比较低，可以给导体提供良好的绝缘和阻抗性能。同时柔性介质很薄并具有柔性，它同样具有良好的抗拉力、多功能性和散热性能。
不像普通PCB（硬板），FPC 能够以很多种方式进行弯曲、折叠或重复运动。为了挖掘FPC的全部潜能，设计者可以使用多种结构来满足各种需求，如单面板、双面板，多层板和软硬结合板等。
目前市场上存在两种类型的柔性板：印制（蚀刻）的和丝印的。丝印的柔性板又称聚合物厚膜（Polymer Thick Film，简称PTF）柔性板。与普通的印制蚀刻技术不一样，PTF 技术是采用其它工序直接在介质薄膜上丝印导电油墨作为导体。虽然PTF 柔性板的应用场合不断扩大（如很流行的薄膜开关），但是印制的柔性板还是这两种中使用最广的。本设计规范中主要关注印制的柔性电路板（Flexible Printed Circuit，简称FPC）的结构和设计方法。本文中提到的柔性板也就是指柔性印制电路板。" z# ?1 h1 n( H! l8 t1 L, j: q l
! I# \' x- W# |7 r! m% \
柔性板的加工及表面处理6 @, K+ E$ r) G S9 R
3.1 加工周期
* L4 Z" j/ K* x/ R1 r4 C- e 下表的FPC 加工周期表示厂家目前的加工能力，其它厂家的也基本类似。在实际情况中，FPC 的回板时间受下列因素影响很大：设计难度、加工量、加工厂家的产能、原材料备料情况、对产品的重视程度和客户关系等等。具体单板回板时间需要与加工厂家具体沟通。
, |2 U$ `3 K r8 h" k% w7 E
柔性板加工周期表
- F4 }& U' q' s7 E
3.2 FPC 加工对柔性影响
# X, \; b) O# F3 E* h2 f& ?1， 材料不同板材厂家的材料性能差别很大。在性能要求高的场合，设计文件中需要注明柔性板基材、覆盖膜和胶的生产厂家、型号等等。
6 r0 H/ G y) T4 @& u' Y" X2， 加工工艺不同柔性板加工厂家的生产工艺不一样，产品性能也有不同。
0 }) c) C& D& Y3， 选择电镀电镀上电解铜的柔性没有压延铜的好。在柔性要求高时，需要标明弯曲区域并注明保护弯曲区域不电镀（选择性电镀）。
% `6 ]) f9 W7 l7 S4 P7 Y, Z" |* y8 l
4， 分层当柔性要求高时，两层和多层板一般采用分层（air cap）设计。弯曲区域各层之间没有胶粘接，
而是分开。这样可以减少弯曲应力。
- y! J8 O' r- Z. b
5， 泪滴焊盘处理
" S. m2 ]0 C+ Z) u) Q. h
柔性板中走线和过孔的焊盘一般都需要进行泪滴处理(Tear Drop 或Fillet) 。这样可以提高产品的可靠性。当设计软件不容易实现泪滴处理时，可以在设计文件中标明，要求加工厂家处理。
过孔焊盘泪滴处理示意图
: R5 D' @. @, d' ^- _6，覆盖膜和胶的选择性删除在局部需要的柔性而其它部分需要有一定硬度的多层柔性板设计时，在柔性区域可以安排走线，尽量集中到一层，而其它多余的层和覆盖膜、胶可以注明删除掉。这样可以减小柔性区域厚度，提高柔性
" l( V& ^. {- h0 W/ s) h% k
4.1柔性板常用表面处理方式
' M+ Z* ^' d4 d3 x" \, K% Y
4.1.1化学镍金－ENIG
化学镍金（ENIG），又称化镍浸金。英文描述为Electroless Nickel and Immersion Gold 。一般在PCB 铜金属面采用的非电解镍层厚度为2.5μm~5.0μm，浸金（99.9% 的纯金）层的厚度一般为0.05μm~0.1μm。
7 T# `/ P' y* l& w8 H9 C优点：表面平整，保存时间较久，易于焊接；适合细间距元件和厚度较薄的PCB 。对于FPC， 因为厚度较薄，比较适合采用。
; X% a* k/ M5 `& |+ `缺点：不环保
) i" u m8 a: c- ]$ ?' h4.1.2 电镀铅锡－Tin – Lead Plating
8 c) n% @5 s0 o7 }; J
特点：可以直接给焊盘加上平整的铅锡，可焊性好、均匀性好。对于某些加工工艺如HOTBAR， FPC 上一定采用该方式。
" c$ P( L, _2 e. N% l6 @) ^缺点：铅容易氧化，保存时间较短；需要拉电镀导线；而且不环保。
; u- W: T6 j# b P# s
4.1.3 选择性电镀金－SEG
英文描述为Selective Electroplated Gold，选择性电镀金指PCB 局部区域用电镀金，其它区域用另外的一种表面处理方式。电镀金是指在PCB 铜表面先用涂敷镍层， 后电镀金层。镍层的厚度为2.5～5.0μm， 金层的厚度为一般为0.05～1.0μm。
+ z. t$ h% R# O. _! T
优点：金镀层较厚，抗氧化和耐磨性能强。“金手指”一般采用此表面处理方式。但是在表面处理方式可选的前提下，尽量不使用电镀金的表面处理方式，以减少氰化物污染。
8 u2 q! U, M6 n/ V; v6 Q9 _+ ~2 A4.1.4 有机可焊性保护层－OSP
英文描述为Organic Solderability Preservatives，此工艺是指在裸露的PCB 铜表面用特定的有机物进行表层覆盖，目前我司推荐的有机保护层为Enthone's Entek Plus Cu-106A 或Enthone's Entek Plus Cu-106AX ，其厚度要求为0.2μm～ 0.5μm。
& b9 A- N% x3 ~8 @0 b2 v
优点：能提供非常平整的PCB 表面，符合环保要求。适合于细间距元件的PCB 。
7 K! M* }. t: J3 f/ a
缺点：需要采用常规波峰焊和选择性波峰焊焊接工艺的PCBA ，不允许使用OSP 表面处理方式。
g# d$ y$ k, R- \6 Q% V4.1.5热风整平－HASL
英文描述：Hot Air Solder Leveling 。该工艺是指在PCB 最终裸露金属表面覆盖63/37 的锡铅合金。热风整平锡铅合金镀层的厚度要求为1μm 至25μm。
- T4 X0 P( S, y, Y' B
热风整平工艺对于控制镀层的厚度和焊盘图形较为困难，不推荐使用于有细间距元件的PCB， 原因是细间距元件对焊盘平整度要求高；热风整平工艺的热冲击对于厚度很薄的FPC 影响较大， 不推荐采用该表面处理方式。
7 i% }1 ^& g: J4.1.6镀镍软金---Bondable Gold/Nickel Plating
特点： 适于超声波焊
* j- r3 P4 c. I9 _4.1.7镀镍硬金---Hard Gold/Nickel Plating
特点： 适于多种连接方式
/ F- X3 L5 w0 @; S. {" p对于采用何种表面处理应考虑厂家的加工能力以及成本应用场合等各种因素。
* q+ y* z+ ]" F; N' ^
-----本文完----
" {8 Q- ~, w9 \/ J" U' o
- j5 O# ?- Q- k8 q$ A" X; g) ^* @' O/ ~关于SI-list【中国】微信群本群专注于：高速链路设计，信号完整性，电源完整性仿真，测试，验证相关技术交流，经验分享，解疑答惑，如方便，可把单位，研究方向在群名称表示出，方便大家交流合作，如果消息太多设置为免打扰模式，不便的可退群。
注明加SI-list【中国】微信群.
/1 
发表于 2016-4-20 16:08
QQ好友和群
QQ空间
腾讯微博
腾讯朋友
微信
收藏
支持！
反对！
